Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ состояния городских пассажирских перевозок 11
1.1 Анализ современного состояния и перспективы развития пассажирских перевозок в г. Воронеже 11
1.2 Анализ существующих методов организации и управления пассажирскими перевозками в городах 20
1.3 Выводы, цели и задачи исследования 28
ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования 30
2.1 Выбор объектов исследования 30
2.2 Методы расчета основных показателей. 32
2.3 Социологическое исследование эффективности существующей системы пассажирского транспорта крупного города 37
2.4 Методика определения корреспонденции пассажиров 46
2.5 Исследование классификации маршрутов по смежности 56
2.6 Выводы 60
ГЛАВА 3 Разработка математических моделей и технологии координированного движения пассажирского транспорта 61
3.1 Исследование по формированию рациональной маршрутной сети городского пассажирского транспорта 61
3.1.1 Формирование базы исходных данных 63
3.1.2 Теоретические основы формирования множества кольцевых маршрутов 73
3.1.3 Теоретические основы формирования множества маятнико
вых маршрутов 88
3.2 Аналитические исследования по совершенствованию организации и управления координированным движением пассажирского транспорта 96
3.2.1 Формирование базы исходных данных 98
3.2.2 Определение интенсивности поступления транспорта на остановочные пункты с учетом равномерности движения 105
3.2.2.1 Определение вероятности поступления транспорта на остановочный пункт 105
3.2.2.2 Определение рационального интервала поступления транспорта на остановочный пункт 107
3.2.2.3 Упорядочение поступления транспорта различных маршрутов на остановочный пункт 111
3.2.3 Организация движения транспорта между периодами устойчивого пассажиропотока 121
3.2.4 Организация движения ГПТ в период обеденного перерыва 126
3.2.5 Определение суточной сменности работы ГПТ на маршрутах 128
3.3 Совершенствование управления координированным движе нием ГПТ 130
3.4 Выводы 134
ГЛАВА 4 Использование технологии организации и управления координированным движением пассажирского транспорта и ее социально- экономическая эффективность 135
4.1 Выбор рационального типа транспортных средств на маршрутах 135
4.2 Выбор и обоснование тарифов на ГПТ 141
4.2.1 Выбор рационального способа оплаты за проезд 141
4.2.2 Обоснование выбора тарифов 145
4.3 Апробация и внедрение результатов исследований в практическую деятельность 151
4.4 Расчет социально-экономической эффективности от внедрения методики формирования рациональной схемы маршрутной сети и нальной организации движения транспорта на маршрутах
4.5 Выводы
Основные выводы и рекомендации литература
- Анализ существующих методов организации и управления пассажирскими перевозками в городах
- Формирование базы исходных данных
- Организация движения транспорта между периодами устойчивого пассажиропотока
- Апробация и внедрение результатов исследований в практическую деятельность
Введение к работе
В настоящее время динамичное развитие социально-экономических систем городов абсолютно невозможно без эффективной, единой системы функционирования ШТ. Поскольку общественный транспорт осуществляет массовые корреспонденции пассажиров между различными микрорайонами города, к организации этой социально и экономически важной системы должны предъявляться повышенные требования. Система должна быть адекватной как в процессе проектирования и эксплуатации, так и на стадиях совершенствования существующей маршрутно-транспортной сети.
Проблема организации и управления ГПТ современных крупных городов России, в которых эксплуатируются только наземные виды транспорта, выражена наиболее остро. Отсутствие линий метрополитена или иных, альтернативных, видов транспорта в городах с населением, близким к 1 млн. человек, формирует приоритет выбора в качестве основного вида ГПТ - автомобильный транспорт. Таким образом, автобусы, как наиболее мобильное средство передвижения, несут основную нагрузку по перевозке пассажиров, перенасыщают улично-дорожную сеть крупных городов, оказывают значительное негативное влияние на состояние окружающей среды.
В практике организации и управления ГПТ всегда стояли задачи эффективности использования различных видов пассажирского транспорта, которые сводились к рациональной маршрутной сети города и оптимальным графикам перевозки пассажиров, качеству обслуживания пассажиров и их безопасности. Эти задачи приобретают особую актуальность в настоящее время: в новых социально-экономических условиях. Обусловлено это тем, что в отечественных экономических условиях появилось большое количество малых и средних предприятий различных форм собственности. Это способствовало увеличению транспортных потоков, их сложности и взаимозависимости. Доля традиционных, государственных, транспортных перевозок в городах резко сократилась. На смену им пришел коммерческий автомобильный и электрический транспорт, различный по характеристикам динамичности, качества и вместимости.
Таким образом, пассажирские перевозки, в современных социально-экономических условиях, нуждаются в разработке комплекса эффективных мероприятий по совершенствованию процессов управления на пассажирском транспорте. В этой связи, рассмотрение вопросов совершенствования городского пассажирского транспорта, как единой социально-экономической системы, особенно актуально.
В настоящее время г. Воронеж представляет собой один из городов России, в котором уровень населения приблизился к отметке 1 млн. жителей, и решение проблем организации и управления на пассажирском транспорте стоит наиболее остро. Именно поэтому основные вопросы, представленные в данной работе, будут рассмотрены на примере города Воронежа.
Данная работа направлена на разработку организации и управления координированным движением различных видов наземного пассажирского транспорта, обслуживаемого организациями различных форм собственности. Поэтому в рамках данной работы рассмотрены вопросы социально-экономического развития пассажирского транспорта с использованием методов формирования систем организации и управления транспортом на маршрутах.
Данная работа выполнялась в соответствии с комплексной муниципальной программой «Развитие пассажирского транспорта в г. Воронеже на 2001-2004 гг.», а также в рамках НИР ВГЛТА «Совершенствование организации и безопасности дорожного движения на территории транспортной сети г. Воронежа и прилегающих магистральных дорогах» НИР № ГР 01.20.03 06454.
Цель работы: разработка организации и управления координированным движением городского пассажирского транспорта с учетом социально-экономических факторов.
Задачи исследования:
провести анализ существующих методов организации и управления на городском электро- и автотранспорте;
разработать алгоритмы по рациональной организации и управлению координированным движением различных видов городского пассажирского транспорта;
создать математические модели по управлению пассажирскими перевозками с учетом социально-экономической эффективности;
разработать рекомендации по внедрению организации и управления координированным движением пассажирского транспорта (на примере г. Воронежа).
Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись УДС крупного города, объекты УДС, средства городского пассажирского транспорта, пассажиры, а также социально-экономические процессы взаимодействия пассажиров и средств транспорта в пределах УДС крупного города. В исследованиях использовались методы вычислительной математики, элементы теории системного анализа, теории графов, теории расписаний, математической статистики, структурного и системного программирования, а также новые информационные технологии.
Научная новизна полученных результатов:
совершенствование управления городскими пассажирскими перевозками, отличающихся учетом взаимодействия различных систем управления всеми видами транспорта при осуществлении перевозок пассажиров;
методы и математические модели рационального использования ГПТ и маршрутной сети, отличающихся максимальным удовлетворением запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;
модель работы ГПТ, отличающаяся комплексным характером организации и управления координированным движением пассажирского транспорта при перевозке пассажиров;
алгоритмы организации и координированного управления ГПТ на маршрутах движения, отличающиеся оперативной адаптацией модели к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.
Значимость для науки. Содержащиеся в работе теоретические и экспериментальные разработки, выводы и рекомендации позволяют обосновать и провести модернизацию маршрутной транспортной сети крупного города с учетом социально-экономической эффективности в современных условиях. Применение используемых математических методов позволяет на стадии планирования учесть всю совокуп-
ность социальных, экономических, технико-эксплуатационных и экологических факторов для обеспечения эффективной работы ГПТ и повышения качества обслуживания пассажиров.
Практическая ценность работы. Применение новых методов организации и управления координированным движением ГПТ с учетом взаимодействия различных видов наземного пассажирского транспорта позволяет на уровне заказчика пассажирских перевозок, т.е. администрации города, обеспечить повышение социально-экономической эффективности функционирования ГПТ, повышение экологической, дорожно-транспортной безопасности и качества контроля за работой ГПТ на маршрутной сети крупного города. Для этих целей разработаны модели и алгоритмы оптимального координированного управления пассажирским транспортом.
Материалы диссертации внедрены в практику в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа.
Научные положения, выносимые на защиту:
математические модели рационального использования городского пассажирского транспорта, обеспечивающие максимальное удовлетворение запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;
разработанные модели, обеспечивающие рациональную организацию и управление координированным движением транспорта при перевозке пассажиров;
модели и алгоритмы управления городским пассажирским транспортом на маршрутах движения, обеспечивающие оперативное использование моделей к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.
Обоснованность и достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью принятых допущений при математическом моделировании, хорошей сходимостью теоретических выводов с результатами социологического обследования, обследований пассажиропотоков и скоростей движения на ГПТ, с использованием современных методов системного анализа, планирования экспериментов и обработки результатов.
Апробация работы Основные научные положения и результаты исследований по этапам докладывались, обсуждались и были одобрены на IV Московском международном молодежном форуме (Москва, 2002 г.); на 7-й Московской международной выставке-конференции по транспорту и логистике «ТрансРоссия 2002» (Москва, 2002 г.); 1-й Международной научно-практической конференции «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ» (Воронеж, 2003 г.); на международной научно-технической интернет-конференции «Экономика и эффективная организация производства» (Брянск, 2003 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс — проблемы и решения» (Красноярск, 2002 г.); на областном научно-практическом семинаре «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса Воронежской области на 2000-2001 гг.» (Воронеж, 2000 г.); на городском общественном форуме «Будущее Воронежа: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2004 г.); на ежегодных научно-технических конференциях ВГЛТА (Воронеж, 1999-2004 гг.).
Реализация работы. Данная диссертационная работа выполнялась согласно договоров и технических заданий со стороны Управления городского пассажирского транспорта г. Воронежа, ПО «Воронежгорэлектротранс», МУП МТК «Воронежпас-сажиртранс» и ООО «Каретный ряд». В соответствие с этим, результаты внедрены в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа и приняты к внедрению в МУП МТК «Воронежпассажиртранс» и ООО «Каретный ряд».
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 8 работ в соавторстве.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 128 наименований, 7 приложений. Общий объем диссертации составляет 200 страниц, основное содержание работы изложено на 179 страницах машинописного текста, включает 38 рисунков и 12 таблиц.
Анализ существующих методов организации и управления пассажирскими перевозками в городах
Городской пассажирский транспорт, в крупных городах, представляет многоцелевую социально-экономическую систему, которая включает в себя несколько взаимосвязанных между собой составляющих, часто рассматриваемых как отдельные направления в научных вопросах организации городских пассажирских перевозок. К этим составляющим можно отнести: - формирование маршрутной транспортной сети с учетом архитектурно-планировочных решений городов; - исследования корреспонденции пассажиров; - рациональная организация движения городского пассажирского транспорта на маршрутах; - проблемы безопасности пассажиров в системе городского пассажирского транспорта; - повышение качества управления пассажирскими перевозками; - экологическая и транспортная безопасность.
Истоки развития науки, по вопросам формирования рациональных маршрутов передвижения пассажиров, уходят к XVIII веку, когда в 1736 году Л. Эйлер впервые рассмотрел задачу составления маршрута обхода Кенигсбергских мостов с применением теории графов [7]. Дальнейшее развитие этого направления было связано лишь с практическим приложением теории графов и развивалось крайне медленно.
Начало советской эпохи исследований корреспонденции пассажиров можно отнести к 30-м годам XX века, когда работа Шелейховского Г.В. [121] положила начало «гравитационным» методам. В течение нескольких десятилетий модели именно этого типа были и являются преимущественными в определении пассажирских корреспонденции.
В 1930...40-е годы в СССР появляются работы Андреева С.А., Зильберталя А.Х. и Ларионова B.C., посвященные анализу пассажирских потоков и вопросам упорядочения маршрутов ГПТ на основе имеющейся информации, в том числе с применением рационализации маршрутов [1, 51, 52, 74]. Социально-значимые решения поставленных в то время задач представляют значительный интерес и в настоящее время, т.к. они формулируют основные принципы построения маршрутных схем городов, связанных с сокращением времени подхода и передвижения пассажиров на маршрутах, снижению пересадочности и повышению наполнения транспортных средств. Появляются топологические требования, учитывающие те или иные особенности городов. Вместе с тем, эти работы носят описательный характер, в большей степени направленный на решение социальных вопросов и не имеют четкой математической проработки технико-экономической части.
В конце 1950-х годов работы в области ГПТ приобретают новую значимость. За рубежом получили «новое рождение» работы по теории графов [7, 71], связанные по рационализации решения транспортных задач.
В работах советских ученых Коноплина В.В., Геронимуса Б.Л. и Джумаева Д. [34, 67] на основе теории графов рассматривается технология формирования маршрутной транспортной сети. Суть разработанной технологии сводится к формированию топологической схемы районирования города в виде графа с вершинами в центрах микрорайонов и ребрами в качестве участков сообщения транспортной сети между микрорайонами. Решение задачи предусматривает определение рациональной маршрутной схемы, с учетом ограничений на время и расстояние перемещения пассажира, количество необходимого подвижного состава и основные пункты пересадки, введение необходимых маршрутов и запрещение заведомо ненужных, определение конечных пунктов. Корреспонденции пассажиров определяют анкетным обследованием пассажиропотоков. В дальнейшем, Хрущев М.В. [115, 116, 117, 118] развивает тему и рассматривает рационализацию организации перевозок пассажиров маршрутной транспортной сети с применением средств ЭВМ.
Предложенные этими авторами методы расчетов выполняются по следующему алгоритму: формируется множество конкурентоспособных маршрутов, затем определяются основные маршруты, с учетом заданных, а затем рассматривается процесс принятия или исключения оставшихся конкурентных маршрутов. Основными недостатками этих и всех ранее предшествующих работ являются: - ограниченность средств ЭВМ, в том числе, не позволяющих применять расчеты к городам с населением более 200 тыс. человек; отсутствие методики формирования кольцевых маршрутов; - отсутствие эксперта в процессе построения рациональной маршрутной транспортной сети; - отсутствие качественных показателей оптимизации маршрутной транспортной сети; - отсутствие единой технологии определения качества и эффективности организации и управления на ГПТ.
Несколько позднее, в работах Яворского В.В. и Макарова И.П. [79, 80, 124] рассматривается методика формирования избыточной маршрутной сети с последующим исключением менее рациональных маршрутов. Основа методики - изображение графа маршрутной сети, в качестве вершин которой выступают не центры микрорайонов а конкретные остановочные пункты. Еще одним достоинством является применение процедуры человек-машина, т.е. когда в процессе построения маршрутной сети участвует эксперт.
Метод расчета маршрутной сети, разработанный Федоровым В.П. и Булычевой Н.В. [21] состоит из решения двух задач: распределение корреспонденции пассажиров на существующей маршрутной сети и распределение транспортных средств по маршрутам. Работа выполнена в продолжение методов, разработанной предыдущими авторами.
Формирование базы исходных данных
Формирование рациональной ЕМС представляет собой достаточно сложный процесс. Как было отмечено в гл. 1, существующие методики определения рациональной маршрутной сети, в т.ч. применяемые в логистике ГПТ [ПО], основаны на микрорайонировании города. К основным недостаткам методик [24, 34, 116, 117, 118], можно отнести: - возможность применения для городов с населением не более 700 тыс. чел., т.е. не могут быть адекватно применимы для крупных городов; - количество рассматриваемых микрорайонов ограничивается 100...200 шт., в тех же пределах ограничено и количество формируемых маршрутов; - при формировании маршрутной сети внимание уделяется только одному виду транспорта, как правило, автомобильному; - искусственные ограничения по длине маршрута; - использование при расчетах средних по городу технической скорости и скорости сообщения, не зависящих от вида транспорта; - величина пассажирских потоков пассажиров рассматривается исключительно для периода максимального пассажиропотока и учитывает только трудовые и учебные корреспонденции населения; - в качестве целевой функции выступает только минимум времени на осуществление корреспонденции.
На основании вышеперечисленных недостатков существующих методик разработки рациональной маршрутной сети ГПТ, предлагается их совершенствование путем формирования ЕМС на основе статистических данных и реальной схемы улично-дорожной сети (УДС) крупного города.
В этом случае улично-дорожная сеть крупного города рассматривается в виде ориентированного графа G (V, D), состоящего из множества вершин V = \ylfv(} и дуг D = {d dj}, причем вся совокупность вершин и дуг задана на основе реально существующих остановочных пунктов и перегонов.
Определение параметров, на основании которых должна формироваться маршрутная сеть у различных авторов производится по разному. У одних, они определяются с применением методов экспертного опроса [6, 36 и др.]; другие, упрощают модель, делая акцент на одном, по их мнению, наиболее важном параметре [34, 52, 78, 80 и др.].
В предлагаемой методике осуществляется попытка учесть минимально возможное множество основных факторов, влияющих на социально-экономическую эффективность функционирования ГПТ крупного города. В качестве таких факторов можно выделить следующие 1) Социальные факторы.
- Минимизация времени tc - min, затрачиваемого пассажирами на перемещение между пунктами-истоками и пунктами-стоками. Этот фактор выражен психологией усталости пассажира. Установлено [36, 78, 115], что чем меньше времени затрачивает пассажир на подход к остановочному пункту, ожидание транспортного средства и процесс передвижения, тем в меньшей степени он подвержен влиянию усталости.
- Перемещение пассажиров по кратчайшему пути ltJ — min, наряду с минимизацией времени передвижения пассажира, позволяет в наибольшей степени снизить психологическую усталость и дискомфорт пассажира при осуществлении корреспонденции.
- Обеспечение максимально возможной беспересадочности влияет на снижение психологической и физической усталости пассажира за счет сокращения затрат времени на пересадки между различными маршрутами и пешего передвижение между пунктами пересадки.
- Полное осуществление потока требований пассажиров Qy на перевозку -выполнение конституционных прав каждого гражданина РФ.
- Обязательное обслуживание социально-значимых участков маршрутной сети. Поскольку некоторые участки маршрутной сети имеют незначительный пассажиропоток, организации-перевозчики иногда отказываются обслуживать этот участок, повышая социальную напряженность. В реальной ситуа ции существуют способы заинтересовать перевозчика на обслуживание социально-значимых участков. 2) Экономические факторы.
Минимизация затрат на осуществление перевозочной деятельности. При планировании маршрутной сети нет никакой необходимости предусматривать технические характеристики подвижного состава, поскольку это задача эксплуатирующей организации, производящей закупку, обслуживание и ремонт конкретных видов и моделей ШТ.
Формула определения совокупных затрат имеет вид [96] 3 = Зт + Згсм + 3Т0Р + Зш + 3А+3П + Знр, (3-І) где Зт - затраты связанные с приобретением топлива, руб.; 3Гсм - затраты, связанные с приобретением ГСМ, руб.; 3ТО,р - затраты на проведение плановых ТО и ремонта, руб.; Зш - затраты, связанные с приобретением шин, руб.; ЗА - амортизационные отчисления, руб.; Зц - заработная плата кондукторов и водителей, руб.; Знр — прочие накладные расходы, руб.
При равных условиях эксплуатации транспорта (суточный пробег, характеристики УДС, климатические условия), предположив, что надежность и режимы эксплуатации транспорта одинаковы, а стоимость средств транспорта неизвестна, из рассмотрения можно исключить постоянные затраты ЗА, Зп,3нр.
Организация движения транспорта между периодами устойчивого пассажиропотока
Основные аспекты организации движения ГПТ в различные периоды, в т.ч. в период обеденного перерыва, были рассмотрены выше. В месте с тем, этот период характеризуется собственной системой ограничений, от которых полностью зависит суточное расписание движения транспорта [40, 107].
Время обеденного перерыва должно совпадать с одним из периодов устойчивого пассажиропотока, при условии, что Ato6aAtm (tmHpl) [tdo\ Ґ \ г і (З.оО) _Ato6a{AtnnuAtm+l) (tmHpl) [td0\; где Atnn — период устойчивого пассажиропотока; tnn - время начала рассматриваемого периода устойчивого пассажиропотока; tHp - время начала работы водителя первого выхода маршрута т; [t o] - максимально допустимая продолжительность работы водителя до начала обеденного перерыва. Если условие (3.80) невыполнимо, допускается ограничение At Л с (At і и At ) I t ,=\tA]+t ,, Ґ .єАг ,. (3.81) об \ nn-1 nn / I nn-\ L доі нрі nn-\ nn-\ \ .w y
Продолжительность времени обеденного перерыва каждого водителя принимаем из условия t1 \ t L Qgmax- f іпдпип Асм \5.bl) Кб=і(обттІ 4 не задано; где [to6min], ІЛбтах] " минимально и максимально допустимая продолжительность обеденного перерыва; Ксм - количество рабочих смен.
Для упрощения расчетов и снижения загрузки конечных пунктов, время обеденного перерыва каждой пт-ж подвижной единицы должно рассчитываться с учетом кратности интервалу движения Jm за период Ыт (или периоды) по формуле Кб = Jm Vo6mm У Jт /max (3.83)
Время, затрачиваемое водителями пт транспортных единиц га-го маршрута на обеденный перерыв, составляет =4 т,ч. (3.81)
Поскольку количество транспорта пт, функционирующего в межпиковые периоды определено, на основании расчетов маршрутной сети ГПТ, необходимо найти продолжительность времени обеденного перерыва Ato6. Для этого следует определить количество подвижного состава на т-м маршруте, находящегося на перерыве ), (3.85) гДе птах(птпп) максимальное количество транспорта, задействованного на т-м маршруте в течение суток, ед.; птіп(пумпп;пдмт) — минимальное количество транспорта, задействованного на т-м маршруте в межпиковый период, ед. Количество подвижного состава, уходящего с линии в период обеденного перерыва можно определить из выражения где Ыоб - продолжительность времени обеденного перерыва маршрута т. Выполняя преобразования выражений (3.84)-(3.86), относительно tyo6, определяется продолжительность времени обеденного перерыва каждого водителя пт-я подвижной единицы Д = Ч (3.87) Для найденного значения времени обеденного перерыва tn0Q осуществляется проверка на соответствие допустимым пределам [ iJ A S maxL (3.88) где [to6min], [to6mwi] - минимально и максимально допустимая продолжительность обеденного перерыва. Если условие (3.86) невыполнимо, производится перерасчет по вариантам: - по времени начала работы маршрута т\ - по времени начала обеденного перерыва.
Расчет времени осуществления обеденного перерыва в вечерний период имеет некоторые особенности. Основное отличие заключается в том, что в этом случае непосредственную роль играет сменность работы каждого конкретного водителя на линии и его время начала работы. На основании этих данных должно соблюдаться условие c(A/MuA/J I {t o6+Mmoo) [tdol (3.89) Д с (Дґ u Дґ J I Ci=[U+(C + AO Сі є AW На этом этапе основная часть формирования расписания движения заканчивается. Остается лишь определить суточную сменность работы ГПТ на маршрутах ее целесообразность. Значение времени рабочего дня на маршруте определяется из соотношения раб(т) 1?ор і \}Нр і где [tHp] - предварительное время начала работы маршрута; [top] - предварительное время окончания работы маршрута.
Величина tpa6{m) корректируется, в допустимых пределах, обеспечивая требуемые объемы перевозки пассажиров на маршруте. Чтобы ее определить, необходимо предварительно рассчитать общее время работы маршрута в течение суток: раб(_т) где [tHp] - время начала работы маршрута; [top] — время окончания работы маршрута; tm - подготовительно-заключительное время; tM0 — время прохождения медосмотра; hmh tcm2 - время, необходимое для прибытия от места стоянки транспорта до конечного пункта маршрута или обратно.
Основными исходными данными для определения сменности транспорта на маршрутах служат максимальное и минимальное количество подвижного состава, по классам, в течение суток, на конкретном маршруте. Как правило, минимальное значение количества транспортных средств в период утреннего или вечернего спада максимального пассажиропотока (обычно [44] это 9.00 - 13.00 или 19.00 - 21.00). Далее определяется количество транспорта в период, предшествующий утреннему периоду максимального пассажиропотока, и в период после спада вечернего пассажиропотока (6.00 - 7.00 и 21.00 - 24.00, соответственно). Полученное транспорта, согласно норматива рабочей смены: до 10 часов рабочего времени, дает возможность определить их эксплуатацию в одну, две или три смены.
Определение количества рабочих смен на маршруте производится в два этапа: а) определение предварительного количества рабочих смен на основании дли тельности рабочего дня; б) определение окончательного количества рабочих смен каждого конкретно го транспортного средства в течение рабочего дня (п. 3.4).
Апробация и внедрение результатов исследований в практическую деятельность
Апробация результатов исследований в практическую деятельность возможна на основании сопоставления существующей системы организации и управления пассажирскими перевозками в городе и результатов расчетов, основанных на методах имитационного моделирования. Разработанные и представленные в диссертации модели формирования ЕМС и ЕСРД обеспечили возможность создания электронных продуктов на ЭВМ. В частности, автором был разработан ряд программ, обеспечивающих автоматизированный расчет отдельных моделей: - «Пассажиропоток» (MS Excel), для обработки статистических данных результатов обследований пассажирских потоков, времени сообщения пассажирского транспорта на городских маршрутах и иных данных; - «ГПТ» (MS Excel), разработана для обобщения статистической информации по каждому маршруту и по совокупности маршрутов ГПТ, с расчетами по основным социальным, экономическим и техническим параметрам; - «Корреспонденция» (MS Excel), предназначена для расчета рейсовых и суточных маршрутных пассажирских корреспонденции на ГПТ; - «Симплекс» (язык «Си ++»), предназначена для расчета задач линейного программирования, с доработкой по оптимальности и целочисленности решения, для выбора рационального вида и типа транспортных средств на маршрутах, а также для расчета маршрутной сети методом STEM; - «STEM» (MS Excel), предназначена для расчета глобального критерия С при решении МКЛП формирования маятниковых маршрутов; - «Кольцевой маршрут» (язык «Си ++»), предназначена для формирования множества кольцевых маршрутов крупного города; - «Расписание» (MS Excel), предназначена для формирования расписания движения ГПТ, с учетом координированного движения и составлением маршрутных, диспетчерских, - «Тариф» (MS Excel), разработана для определения рационального тарифа на пассажирские перевозки различными видами ГПТ; - «Эффект» (MS Excel), разработана для расчета показателей социально-экономической эффективности пассажирских перевозок.
Кроме того, для проведения расчетов были использованы программы: - обработки статистических материалов (StatGraphics Plus 3.0, MS Excel 2000, Matrixer econometric program V. 4.4); - решения транспортной задачи различными методами (Оптимал 1.4); - решения задач симплекс-методом Simplex V. 2.3 fin; - MathCad 2000, для проведения некоторых математических расчетов, в т.ч. с использованием теории графов.
На основании этих программ проведены расчеты формирования маршрутной сети г. Воронежа на примере участка УДС, включающего три района: Ленинский, Коминтерновский и Советский (рисунок 4.2). Предложенные модели и алгоритмы позволяют использовать их не только для участка УДС, но и для всей территории крупного города, вследствие допустимых ограничений предложенных алгоритмов, не превышающих размерность О (п3). Эта величина позволяет использовать ЭВМ при количестве вершин графа УДС до 1500 шт.
В виду большой размерности исходных данных задачи, приводить их в общей части нет необходимости (они частично представлены в приложении Ж для автобусного маршрута № 16). Исходные данные для расчета сведены в таблице 4.3.
На основании результатов проведенных расчетов, представленных в общем виде в таблице 4.4. наблюдается рациональность применения предложенной методики вследствие сокращения социально-экономических затрат населения на осуществление поездок на ГПТ и улучшения основных показателей работы транспорта на линии в пределах рассматриваемого участка УДС г. Воронежа.
По результатам работ, проведенных автором в г. Воронеже с 2001 по 2003 гг. в рамках НИР по договорам с различными организациями-перевозчиками и Управлением ГПТ г. Воронежа, были изучены, а также впервые разработаны и внедрены алгоритмы решения задач по обработке результатов обследований пассажирских потоков и показателей работы ГПТ, расчету пассажирских корреспонденции на территории г. Воронежа, определению рационального количества транспорта на маршрутах и разработки расписания движения транспорта. На основании этих работ, предложены рекомендации по совершенствованию организации и управления ГПТ крупного города. Степень внедрения результатов работ подтверждается соответствующими актами (даны в приложении). Методика расчета ЕМС проходит заключительные стадии апробации и находится на стадии принятия к внедрению.
В связи со значительной объемностью исходных данных и результатов расчетов, в качестве примера, в приложении Ж, приведены основные результаты по автобусному маршруту № 16. Из полученных результатов видно, что эффективность предложенных методов и алгоритмов, по сравнению с существующей системой управления ГПТ, выше в 1.5.. .2 раза.
При проведении расчетов различных вариантов организации маршрутной транспортной сети крупного города, необходимо особенно внимательно отнестись к вопросу социально-экономической эффективности проектов. Независимо от того, насколько хороша может быть та или иная методика, решающее значение в ее прак тическом применении играет экономическая целесообразность, с учетом повышения социальных условий на ШТ.
Социально-экономическую эффективность наиболее полно отражает показатель социально экономического эффекта [115] - это выраженный в денежной форме суммарный результат убытка транспортной организации или предприятия и выгоды пассажиров от внедрения мероприятия, направленного на улучшение качества перевозок пассажиров.
В настоящее время маршрутную транспортную сеть крупного города представляют множество, как правило, независимых друг от друга организаций и предприятий, выступающих исполнителями муниципальных заказов на внутригородские пассажирские перевозки. И в этом смысле, кардинально отличном от времен плановой экономики, именно заказчик должен предусмотреть все необходимые условия осуществления перевозочного процесса на городских маршрутах, отвечающего требованиям пассажиров, организаций-перевозчиков и самих органов местной власти, выступающих заказчиком на осуществление пассажирских перевозок.
Социально-экономический эффект от организации ЕМС возможно получить на основании сравнения существующей и предлагаемой схем организации маршрутов крупного города. В этой связи, на начальной стадии следует разделить понятия социального и экономического эффекта. Социальный эффект представляет собой совокупность величин, определяющих изменение затрат времени пассажиров на совершение передвижений, снижение экологического загрязнения окружающей среды от средств транспорта, повышение качества обслуживания пассажиров, снижение количества транспорта на УДС города.
