480 руб. | 150 грн. | 7,5 дол. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Дисертація - 480 руб., доставка 10 хвилин, цілодобово, без вихідних та свят

240 руб. | 75 грн. | 3,75 дол. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 години, з 10-19 (Московський час), крім неділі

Богомолов Андрій Олександрович. Оптимізація маршрутів міського пасажирського транспорту в середніх містах: дисертація... кандидата технічних наук: 05.22.10.- Вологда, 2002.- 274 с.: іл. РДБ ОД, 61 03-5/1042-8

Вступ

РОЗДІЛ I. Аналіз стану питання 15

1.1. Стан проблеми організації міського пасажирського транспорту та вибір напряму досліджень 15

1.2. Аналіз методів розрахунку маршрутів міського пасажирського транспорту 22

1.3. Аналіз процесу формування мережі міського пасажирського транспорту та динаміка її розвитку у середніх містах 62

1.4. Короткі висновки щодо огляду 77

1.5. Мета та завдання дослідження. Цільова функція. Загальна методика дослідження 78

1.6. Висновки за першим розділом 85

РОЗДІЛ ІІ. Розробка методики обстеження пасажиропоку в середніх містах 87

2.1. Методика обстеження пасажиропотоків на маршрутах міського пасажирського транспорту для визначення кількості поїздок пасажирів 87

2.1.1. Пасажиропотоки та методи їх обстеження. загальні положеннязапропонованої методики проведення обстежень пасажиропотоків для визначення кількості поїздок пасажирів 87

2.1.2. Методика проведення роботи з обстеження 91

2.2. Коригування обсягів перевезення пасажирів на міському пасажирському транспорті 103

2.3. Висновки з другого розділу 108

РОЗДІЛ ІІІ. Алгоритм розрахунку оптимальних маршрутів пасажирського транспорту у середніх містах 109

3.1. Вибір та обґрунтування схеми розрахунку 109

3.2. Розробка алгоритму розрахунку оптимальних маршрутів міського пасажирського транспорту. Програма оптимізації 132

3.2.1. Розрахунок транспортної мережі міського пасажирського транспорту 135

3.2.2. Вихідні дані для розрахунку 137

3.2.2.1. Карта міста з транспортною мережею 137

3.2.2.2. Розміри пасажиропотоків між усіма пунктами міста 138

3.2.3. Розрахунок найкоротшого шляху між пунктами 138

3.2.4. Розрахунок маршрутів, що вводяться вольовим способом 140

3.2.4.1. Введення маршрутів вольовим способом 140

3.2.4.2. Підрахунок маршрутів, що вводяться 141

3.2.4.3. Розрахунок максимального пасажиропотоку на перегоні 142

3.2.4.4. Розрахунок маршрутів, що вводяться 148

3.2.4.5. Розрахунок залишку рухомого складу 149

3.2.4.6. Коригування матриці парних кореспонденції 149

3.2.4.7. Розрахунок загальних витрат часу всіх пасажирів, перевезених на маршрутах, що вводяться 150

3.2.4.8. Розрахунок транспортної роботи, виконаної на маршрутах, що вводяться 152

3.2.5. Розрахунок експресних маршрутів 153

3.2.5.1. Вибір експресних маршрутів 154

3.2.5.2. Розрахунок експресних маршрутів 156

3.2.5.3. Розрахунок залишку рухомого складу 158

3.2.5.4. Коригування матриці парних кореспонденції 158

3.2.5.5. Розрахунок загальних витрат часу всіх пасажирів, перевезених на експресних маршрутах 159

3.2.5.6. Розрахунок транспортної роботи, виконаної на експресних маршрутах 160

3.2.6. Розрахунок швидкісних маршрутів 161

3.2.6.1. Вибір швидкісних маршрутів 161

3.2.6.2. Розрахунок максимального пасажиропотоку на перегоні маршруту 163

3.2.6.3. Розрахунок швидкісних маршрутів 164

3.2.6.4. Розрахунок залишку рухомого складу 165

3.2.6.5. Коригування матриці парних кореспонденції 166

3.2.6.6. Розрахунок загальних витрат часу всіх пасажирів, перевезених на швидкісних маршрутах 166

3.2.6.7. Розрахунок транспортної роботи, виконаної на швидкісних маршрутах 167

3.2.7. Розрахунок трамвайних маршрутів 167

3.2.7.1. Введення кінцевих пунктів 168

3.2.7.2. Вибір трамвайних маршрутів для розрахунків 168

3.2.7.3. Розрахунок трамвайних маршрутів 169

3.2.7.4. Розрахунок залишку рухомого складу 170

3.2.7.5. Коригування матриці парних кореспонденції 170

3.2.7.6. Розрахунок загальних витрат часу всіх пасажирів, перевезених трамвайними маршрутами 170

3.2.7.7. Розрахунок транспортної роботи, виконаної на трамвайних маршрутах 170

3.2.8. Розрахунок тролейбусних маршрутів 171

3.2.9. Розрахунок звичайних автобусних маршрутів 171

3.2.9.1. Введення часу, що витрачається пасажиром на пересадку у пунктах 172

3.2.9.2. Розрахунок вихідної маршрутної схеми 172

3.2.9.3. Розрахунок додаткових наскрізних маршрутів 176

3.2.9.4. Розрахунок потенціалів для пасажиропотоків 178

3.2.9.5. Розрахунок додаткових маршрутів 179

3.2.9.6. Перевірка отриманої схеми на заданий коефіцієнт використання місткості 182

3.2.9.7. Розрахунок залишку рухомого складу 186

3.2.9.8. Розрахунок загальних витрат часу всіх пасажирів, перевезених на звичайних маршрутах 186

3.2.9.9. Розрахунок транспортної роботи, виконаної на звичайних маршрутах 187

3.2.10. Розрахунок підсумкових значень 187

3.2.10.1. Розрахунок загальної транспортної роботи з усіх маршрутів „188

3.2.10.2. Розрахунок загальних витрат часу на пересування всіх пасажирів 188

3.3. Коригування роботи маршрутів міського пасажирського

транспорту у міжпіковий час 188

3.4. Висновки з третього розділу 192

РОЗДІЛ IV. Оптимізація маршрутів міського пасажирського транспорту (на прикладі м. Черепівця) 193

4.1. Дослідження пасажиропотоків міського пасажирського транспорту, їх оцінка 193

4.1.1. Розрахунок пасажиропотоку на міському пасажирському транспорті 193

4.1.2. Перевірка достовірності отриманих даних під час обстеження пасажиропотоків на міському пасажирському транспорті 198

4.2. Матриця найкоротших відстаней та парних кореспонденцій 203

4.3. Розрахунок оптимальних маршрутів міського пасажирського транспорту 208

4.4. Аналіз результатів розрахунку та формування мережі міського пасажирського транспорту 245

4.5. Висновки за четвертим розділом 247

ГЛАВА V. Впровадження та економічна оцінка результатів роботи 248

5.1. Розробка схеми впровадження 249

5.2. Реалізація результатів роботи на маршрутах

м. Череповця 251

5.3. Економічна оцінка результатів роботи 253

5.4. Висновки з п'ятого розділу 257

Висновки з дисертації. Перспективи

Розвиток роботи 258

Література

Введення в роботу

Перед міського громадського пасажирського транспорту у Росії припадає щонайменше 80% всіх пасажирських перевезень, що здійснюються в країні. Протяжність автобусних маршрутних ліній становить понад 2 млн. км.

Окрім автобусів, у містах перевозяться пасажири та на інших видах наземного транспорту. Зокрема, на електричному транспорті, в активі якого 3 тис. км трамвайних колій та 4,5 тис. км тролейбусних ліній.

Загалом у нашій країні громадські перевезення пасажирів виконують близько 105 тис. автобусів та 25 тис. трамваїв та тролейбусів, щодня перевозиться понад 21,5 млрд. пасажирів.

За роки реформ у міських перевезеннях відбулися значні зміни. Реформи, що почалися на початку 90-х років, супроводжувалися різким зниженням життєвого рівня населення і зростанням цін на квитки для проїзду на міських маршрутах. Рівень транспортного обслуговування населення міським пасажирським транспортом суттєво знизився. У Росії для міських пасажирських перевезень нині використовуються автобуси, більш як половина яких повністю замортизована і 40% вимагає списання, тому проблема перевезення пасажирів суттєво загострилася.

Забезпеченість наземним транспортому містах Росії становить близько 60% від потреби. Практично припинено оновлення парку громадського транспортучерез відсутність коштів на його придбання. Пасажирські перевезення збиткові через перевезення великої кількості пільгових пасажирів та регульованих тарифів, як наслідок цього збиткові ПАТП. Компенсація витрат на перевезення пільгових пасажирів забезпечується у неповних розмірах. До того ж питома вага пасажирів,

що перевозяться на пільгових умовах, зростає. За деякими даними, він сягає 65% .

Автор статті навів порівняльну характеристикуміського пасажирського транспорту з прикладу двох середніх міст. Було показано реальну вартість проїзду, яка нижча за вартість квитка на проїзд. Однак через відсутність відшкодування доходів, що випадають транспорт, проте залишається збитковим.

В одній з робіт автор статті (135) показав на прикладі міст РФ (Саратова, Ярославля, Дзержинська (Нижегородської області) та ін.) проблеми міського пасажирського транспорту, що склалися, і шляхи їх вирішення. міст Виявляється, велика величина збитків викликана високою собівартістю перевезень і великою кількістю пільговиків, які мають право безкоштовного проїзду.В інших умовах міський пасажирський транспорт в Росії може бути, якщо не прибутковим, то як мінімум, беззбитковим.

Є у Росії досить ефективні досягнення. Вже 7 років зусиллями мерії м. Череповця під проводом радника мера з транспорту О.П. Лещенко напрацьовується система міських пасажирських перевезень, що майже ідеально пристосована для переходу до ринкової моделі. За цей час досвід м. Череповця став надбанням усієї Росії. Найкращим рокомза пасажирським сполученням у Росії був 1985-й, автор називає його нормою. Сьогодні на 1000 жителів м. Череповця припадає автобусів близько 1,3-1,4 за норми 1, на 1 км доріг близько 1,17 автобуса за норми 0,67 та 5,9 трамвая за норми 2,5. Приблизно 60% пасажирів на міських маршрутах перевозиться приватними підприємцями, причому за тих самих умовах, як і муніципальним транспортом. Що стосується міст Росії, то зараз у середньому припадає 0,3 автобуса на 1 км доріг.

Завдання підвищення ефективності роботи міського пасажирського транспорту у принципі можна вирішити як з допомогою оновлення транспорту, і з допомогою підвищення ефективності роботи наявного рухомого состава. Але, щоб знизити витрати підприємств виконання транспортної роботи, необхідно вдосконалити методи роботи, як наслідок, забезпечити зниження собівартості перевезень і поліпшення якості обслуговування.

Для того щоб знизити витрати на перевезення пасажирів та домогтися мінімізації бюджетних видатків при забезпеченні нормативної якості, необхідно розробити систему дій щодо покращення умов роботи всіх учасників перевізного процесу. У середніх містах, та й не тільки, маршрутні схеми склалися історично, зі зростанням міст та вимог населення. Це спричиняє збільшення витрат на перевезення пасажирів у перевізника. Та й самі пасажири через недосконалість маршрутної мережімають збільшений час прямування.

Середнє місто - це місто з кількістю жителів 200 тис. - 500 тис. з обмеженою кількістю видів транспорту, місто, в якому переважна більшість поїздок виконується без пересадок.

Відома значна кількість робіт, присвячених оптимізації.

маршрутів міських автобусів та транспорту в цілому. У той самий час, як свідчить досвід, призначення маршрутів неспроможна спиратися лише з математичні розрахунки. Доводиться враховувати традиції, звички, екологічні та інші чинники. А неминучі відступи від розрахункових моделей призводили до руйнування розрахованої системи маршрутів загалом. Тому в реального життяВикористання оптимальної маршрутної схеми не відбувалося. У запропонованій роботі зроблено спробу обійти протиріччя між теоретичними моделями та реальними можливостями в режимі динамічного програмування.

Актуальність роботи, На нашу думку, визначається необхідністю більш ефективного використання рухомого складу для перевезення пасажирів.

Постановка роботи зумовлена ​​такими обставинами:

транспортні мережі, що історично склалися, в містах не забезпечують оптимальні витрати коштів і часу на перевезення пасажирів;

неоптимальна транспортна мережа вимагає від пасажира зайвих витрат часу на їздку та збільшує кількість пересадок;

низький рівень життя населення не дозволяє встановлювати такий тариф, який забезпечує придбання та заповнення рухомого парку;

Муніципальні бюджети не мають можливості повною мірою компенсувати пасажирським підприємствам витрати на перевезення пасажирів.

Ціль дисертаційної роботи.Метою роботи є підвищення ефективності використання рухомого складу ДПТ за рахунок оптимізації маршрутів та розкладу руху пасажирського транспорту.

Методи дослідження.Як основні методи дослідження використовується системний аналіз та динамічне програмування. Експериментальні дослідження проводилися на міських пасажирських підприємствах та маршрутах наземного міського громадського транспорту м. Череповця та м. Вологди.

При отриманні результатів розрахунків використовуються положення теорії ймовірностей та математичної статистики, математичного моделювання, динамічного програмування. Розрахунок характеристик елементів системи та окремих параметрів виконувався з використанням ЕОМ, а також програмного забезпечення.

Наукова новизнадосліджень полягає в тому, що:

розроблено алгоритм та програму розрахунку з оптимізації маршрутів міського пасажирського транспорту в середніх містах, що враховують можливість прийняття вольових рішень при використанні різних видівпасажирського транспорту;

розроблено модульну модель розрахунку оптимальних маршрутів міського пасажирського транспорту, яка враховує можливість посадки пасажирів для прямування до різних пунктів маршруту;

розроблено методику обстеження пасажиропотоків у містах, що поєднує результати вибіркового обстеження пасажиропотоків та інформації, отриманої з великих містоутворюючих підприємств.

Практична цінністьдосліджень полягає в наступному:

розроблено алгоритм та програму з оптимізації маршрутів міського пасажирського транспорту в середніх містах;

результати дисертаційної роботи використані для розрахунку маршрутної мережі у містах Череповці та Вологда;

виконані дослідження увійшли до науково-технічних звітів з розрахунку пасажиропотоків на міському громадському транспорті у ц.р. Череповці та Вологді.

Реалізація результатів роботи.Результати виконаних досліджень увійшли до навчального процесу ВДТУ в курс з автомобільних перевезень. Результати виконаних робіт та досліджень використовуються у м. Череповці.

Апробація роботи.Основні результати досліджень доповідені, обговорені та отримали схвалення на першій обласній міжвузівській науково-практичній конференції 25-26 травня 2000 р. "Вузовська наука-регіону", на міжвузівській науково-методичній конференції 24 травня 2000р. "Освіта на рубежі III тисячоліття", на другій регіональній

міжвузівській науково-технічній конференції 23-24 лютого 2001 р. "Вузовська наука - регіону", на третьому обласному міжвузівському конкурсі комп'ютерних програм, на засіданнях кафедри "Автомобілі та автомобільне господарство" Вологодського державного технічного університету.

Публікації.За результатами дисертації опубліковано 6 статей у збірниках наукових праць Вологодського державного технічного університету загальним обсягом понад 1,5 друкованих аркушів.

Ст роботи роботи.Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків та бібліографії. Обсяг дисертації складає 273 сторінки машинописного тексту, містить 62 таблиці та 44 малюнки. Наприкінці роботи подано список використаних наукових джерел, що включає 169 найменувань (з них 161 російською та 8 - іноземними мовами).

На захист виносятьсятакі положення:

модульна модель системи оптимізації маршрутів міського пасажирського транспорту середніх містах;

методика статистичного аналізу обстеження пасажиропотоку на міських маршрутах;

результати розрахунку та формування мережі міського пасажирського транспорту.

Аналіз методів розрахунку маршрутів міського пасажирського транспорту

У галузі розробки методів розрахунку маршрутів міського пасажирського транспорту значний внесок належить Антошвілі М.Є., Болоненкову Г.В., Геронімусу Б.Л., Мітаїшвілі Р.Л., Спіріну І.В., Хрущову М.В., Цапфіну Л .В.

Значний внесок у вирішення проблем ДПТ зробили Афанасьєв Л.Л., Блатнов М.Д., Вайншток М.А., Верьовкін Н.І., Геронімус Б.Л., Гудков В.А, Дажин В.Г., Кузнєцов Е .С., Міротін Л.Б., Лігул Ю.С., Лукінський B.C., Островський Н.Б., Рева В.М., Самойлов Д.С., Сотников В.Є., Фіттерман Б.М., Цукерберг СМ., Шефтер Я.І., Юдін В.А. та інші.

Види маршрутів ДПТ, розрахунки яких запропоновані переліченими авторами, можна згрупувати згідно зі схемою, представленою нарис. 1.2.

При організації пасажирських перевезень громадським транспортом працівниками автомобільного транспорту вирішують ряд завдань, різних за значимістю, складністю та трудомісткістю. Визначають схеми маршрутів, кількість, тип і вид ПС для роботи на кожному маршруті, розподіляють маршрути перевізниками.

Основою першої частини служить розробка раціонального плану перевезень населення, а друга спрямовано забезпечення та найефективніше виконання та функціонування цього плану. Нині послідовність робіт із забезпечення раціональної організації ПС то, можливо представлена ​​схемою, показаної на рис. 1.4.

p align="justify"> Серед факторів, що визначають ефективність роботи ГПТ, важливе місце займають фактори, що залежать від методів організації руху. Удосконалення руху ПС на основі економіко-математичних методів є одним із основних напрямків підвищення ефективності роботи ДПТ на маршрутах. Використання таких методів може значно покращити транспортне обслуговування міського населення, особливо у години "пік".

В даному напрямку розроблені та розробляються методи з організації руху ПС, серед яких можна відзначити такі, як обґрунтована організація маршрутної автобусної мережі, масове застосування автобусів великої місткості, розосередження графіків початку роботи підприємств, підвищення швидкостей руху ПС, що працює на певних маршрутах, організація укорочених та спеціальних маршрутів тощо.

Застосування економіко-математичних методів (ЕММ) дозволяє оцінити пасажиропотоки, обґрунтовано будувати маршрутну мережу, вибрати тип автобусів, розрахувати час початку та закінчення руху, а також інтервал за періодами доби із необхідною кількістю автобусів за маршрутами.

Реалізація кожного з перерахованих напрямів потребує обґрунтування прийнятих рішень. Особливе значеннявикористання ЕММ для наукового обґрунтування організації руху ПС навіть на існуючих маршрутах набуває в умовах математичного моделювання та застосування програмування на ЕОМ.

Для підвищення ефективності роботи ГПТ служить наукова організація руху ПС, заснована на ЕММ, з розробкою критерію оптимальності результату і методів його оцінки.

Аналіз робіт, що порушують питання щодо поліпшення обслуговування населення в містах, дозволяє виділити як основні фактори такі показники: сумарний час на пересування "від дверей до дверей", віддаленість зупинкових пунктів, частоту руху ГПТ, кількість пересадок при поїздці пасажира, безпека, наповнення ПС , вартість проїзду, зручність користування транспортом тощо.

Зазначені вище показники якості обслуговування пасажирів ДПТ можна згрупувати за трьома основними ознаками, показаними на рис. 1.5. Показники, які впливають якість обслуговування населення міського пасажирського транспорту

Одним із найпоширеніших у практиці критеріїв оцінки транспортного обслуговування населення ДПТ є витрати часу на пересування.

Витрати часу пасажирів на поїздку, а точніше шляхи його скорочення показані на рис. 1.6.

Пасажиропотоки та методи їх обстеження. Загальні положення запропонованої методики проведення обстежень пасажиропотоків визначення кількості поїздок пасажирів

Нами розроблено та апробовано методику, що дозволяє досліджувати пасажиропотоки з мінімальними трудовими витратами та отримувати об'єктивний результат. Обстеження проводиться на всіх видах наземного ДПТ у всіх транспортних підприємствах загального користування, що беруть участь у забезпеченні цих перевезень.

Враховуючи велику кількість маршрутів у місті, а також значний рівень дублювання маршрутів, обстеження проводиться не на всіх міських маршрутах, а на так званих маршрутах-представниках. Маршрутами-представниками мають стати характерні основні маршрути міста, їхня кількість повинна становити не менше 20-25% від загальної кількості маршрутів. Відповідність необстеженого маршруту маршруту-представнику перевіряється за формулою 2.20, про це буде сказано нижче.

На кожному маршруті слід охопити щонайменше одного автобуса (тролейбуса, трамвая), і якщо маршруті працюють кілька моделей машин, має різну місткість пасажирів, кожна модель обстежується окремо. Число лічильників у салоні має відповідати числу дверей, інакше облік у годинник "пік" неможливо виконати. Обстеження проводять у найбільш характерні дні - робітники (середа чи четвер) та вихідні (неділя), у першу та другу зміни.

Завданнями обстеження є: - визначити частку пасажирів, які проїжджають абонементними талонами, пільговими документами, проїзними квитками; - визначити обсяги перевезень у робочі та вихідні дні; - Визначити наповнення рухомого складу; - розробити рекомендації щодо покращення обслуговування пасажирів міським громадським транспортом; - розробити рекомендації щодо упорядкування витрат на транспортне обслуговування населення. Обстеження виконується у 2 етапи: обстеження пасажиропотоку (оплати проїзду, наповнення рухомого складу); статистична обробка та аналіз результатів обстеження. У "своїх" дверей обстежуваного ПС, які постійно використовуються для входу-виходу пасажирами, розташовуються два лічильники.

На кожному зупиночному пункті маршруту (починаючи з другої зупинки) перший лічильник збирає у пасажирів, що виходять через "його" двері, пронумеровані талони, і заносять дані до відповідної графи облікової таблиці навпроти номера мікрорайону у кожному рейсі прямого або зворотного напрямку.

Другий лічильник, "прикріплений" до тих же дверей салону ПС, що і перший лічильник, зветься обліковцем-контролером. Обліковець-контролер забезпечений пакетиками пронумерованих талонів різного кольорута обліковим бланком, до якого заносяться дані про кількість поїздок пасажирів з проїзними квитками та документами на право "пільгового" проїзду. Дані за кожний оборотний рейс заносяться до відповідних граф таблиці (див. рис. 2.2).

Обліковець-контролер на кожному зупиночному пункті попереджає пасажирів, що ввійшли, про проведення обстеження, щоб ті своєчасно готувалися до виходу на "своєї" зупинці. Перевіряючи у тих, хто увійшов у форму оплати проїзду, обліковець забезпечує всіх пасажирів талонами відповідного кольору та номера. Кожній категорії форми оплати відповідає певний колір квитка, а номер визначається за номером мікрорайону посадки.

Орієнтуючись за кольором та номером талонів, наприкінці кожної їздки пасажира обліковець заносить виданий номер талону навпроти назви мікрорайону та форми оплати.

Обстежуваний маршрут проходить територією міста, яке попередньо розбивається на мікрорайонів. Дані мікрорайони будуть представляти надалі роботу з матрицею парної кореспонденції та розрахунку за програмою. Розподіл маршруту районами, як приклад, представлено на рис. 2.3.

Кондуктор наприкінці кожного рейсу (на кінцевій зупинці) заносить кількість проданих абонементних талонів (кількість пасажирів, які сплатили свій разовий проїзд) за рейс, ця інформація використовується для контролю. Кількість змін лічильників та обліковців-контролерів має відповідати кількості змін водія. Перезміна лічильників та обліковців-контролерів на двозмінних графіках здійснюється у призначений час на кінцевих зупинках або у призначеному місці.

Число лічильників у салоні має відповідати числу дверей, інакше облік у годинник "пік" неможливо виконати. На кожній машині великої місткості облік будуть вести 4 лічильники (2 двері).

Перед проведенням такого роду обстежень необхідно провести заздалегідь інструктаж щодо роботи конкретного лічильника на конкретному маршруті та техніці безпеки. Кожен лічильник заздалегідь забезпечується обліковим бланком (рис. 2.2) та необхідним матеріалом (талони, пакетики для цих талонів, коробки для збору). Проводиться бесіда з екіпажем обстежуваних транспортних засобів, призначаються відповідальні особи зі збору матеріалу наприкінці змін та робочого дня.

Таким чином, збирається обліковий матеріал про кількість перевезених пасажирів, їхню кореспонденцію та облікову документацію про кількість "пільгових" пасажирів за кожен рейс.

Розробка алгоритму розрахунку оптимальних маршрутів міського пасажирського транспорту. Програма оптимізації

На підставі проведеного аналізу методів розрахунку маршрутів ДПТ ми дійшли висновку, що існуючі методи розрахунку потребують доопрацювання з погляду можливості практичного застосування. Нижче пропонується методика та програмне забезпеченняз розрахунку оптимальних маршрутів, що враховують викладені вище міркування.

У загальному вигляді завдання вибору схеми маршрутів ДПТ середніх містах викладається так. Потрібно визначити (розрахувати) схему маршрутів ДПТ у середніх містах, щоб сумарні витрати часу всіма пасажирами на очікування, проїзд і пересадки були мінімальними. Це є основним критерієм оптимізації нашого завдання.

Як зазначив у своїй роботі Болоненко Г.В. , при мінімальних витратахчасу на повне пересування пасажирів оптимальна довжина перегону звичайному автобусі змінюється від 0.4 до 0.6 км, на швидкісному автобусі від 0.6 до 1.5 км, але в автобусі - експресі понад 4 км. Чим менша дальність пересування, тим менш ефективним є застосування швидкісного транспорту.

Виходячи із зазначеного формулювання завдання вибору схеми міських пасажирських маршрутіву середніх містах, на її вирішення необхідні такі основні вихідні дані.

1. Карта міста, що розраховується, з транспортною мережею, вулиці, що з'єднують пункти, за якими можливий рух ПС (автобуса, трамвая, тролейбуса).

2. Матриця парних кореспонденції за розрахунковий період – розміри пасажиропотоків між усіма пунктами (мікрорайонами) міста. У нашому випадку за годину "пік". Найбільш доцільно маршрутну схему розробляти на основі трудових та інших поїздок у ранкові години "пік" у зимовий час. Отже, обстеження пасажиропотоків на міському пасажирському транспорті має проводитись у вказаний час.

3. Місткість кожної моделі рухомого складу, що використовується, з урахуванням заданого коефіцієнта використання місткості, що забезпечує надання пасажирам необхідних зручностей поїздки. 4. Час, який витрачається одним пасажиром на пересадки у кожному пункті. 5. Максимальний інтервал руху ПС, який вимагає фіксованого розкладу на маршрутах. 6. Коефіцієнт нерівномірності підходу пасажирів до зупинки. 7. Коефіцієнт внутрішньогодинної нерівномірності пасажирського потоку. 8. Тривалість розрахункового періоду доби. 9. Час очікування одним пасажиром експресних та (або) швидкісних маршрутів. 10. Ефективність застосування оптимальної довжини перегону експресних та швидкісних маршрутів.

Кількість ПС у автотранспортних підприємств, що працюють на перевезенні пасажирів у межах міста. 12. Коефіцієнт випуску на лінію кожного виду та марки ПС. На рішення накладаються такі обмеження: 1) довжина експресних та швидкісних маршрутів не повинна бути меншою за задану, виходячи з ефективності експлуатації цих маршрутів; 2) час очікування пасажирами експресних та швидкісних маршрутів не повинен бути вищим за заданий; 3) швидкісні маршрути повинні проходити дільницями транспортної мережі, на яких можливе використання цих маршрутів, виходячи з наданих розрахунків цього етапу програми; 4) розрахунок етапів проводиться строго за алгоритмом, викладеним на рис. 3.1; 5) інші обмеження, які з умов конкретного міста. Поруч із зазначеними обмеженнями нами допускається можливість вольового призначення маршрутів, зумовлена ​​іншими, наприклад, історичними, адміністративними чи екологічними чинниками.

Перевірка достовірності отриманих даних під час обстеження пасажиропотоків на міському пасажирському транспорті

Як можна судити з табл. 4.7, результати обстеження пасажиропотоку, отримані 1999 року, наприкінці 2000 року досить достовірні. Дані, отримані з ПАТП-2, обстеженнями 2000 року не підтвердилися, причиною розбіжності результатів є збільшення кількості приміських маршрутів, що обстежуються ПАТП-2. При подальшому дослідженні для ПАТП-2 прийнято загальний відсоток пільгових пасажирів 34.5 проти 22.98, отриманих у 1999 році, проте, строго кажучи, необхідно провести більш представницьке обстеження маршрутів ПАТП-2. Це було рекомендовано адміністрації м. Вологди.

Етап ІІ. Розрахунок числа пільгових пасажирів із перевезень. У 2000 році очікуються такі пропорції розподілу потоку пасажирів між перевізниками: ВЕТ - 0.383, ПАТП-1 - 0.57, ПАТП-2 - 0.047 (дані 1999 плюс нові приміські маршрути для ПАТП-2). Ці пропорції у подальших розрахунках відіграють роль вагових коефіцієнтів.

Загальна кількість всіх платних пасажирів на 2000 рік прогнозується обсягом 61419 + 1360 тис. = 62779 тис. чол. Тут 61419 тис. - результат 1999 року, 1360 тис. - приріст за 9 місяців, прогноз остаточно року з коефіцієнтом до приросту, (рівний 1.2).

За результатами 1999 року відсоток платних пасажирів (абонементні талони + проїзні) для ВЕТ та ПАТП-1 становить відповідно 53.113 та 53.171, для ПАТП-2 – 65.5, виходячи з зазначеного вище уточнення. Таким чином, загальна кількість перевезених пасажирів, тис. пасажирів, включаючи пільговиків та "зайців", становить 62779000-100

Відсоток пільгових пасажирів у ВЕТ та ПАТП-1 прийнято однаковим (43.457). Цифра отримана 1999 року на представницьких маршрутах, результати обстеження кінця 2000 року, як показано вище, їх спростували. За ПАТП-2 відсоток пільгових пасажирів, як зазначалося, ухвалили рівним 34.5. Соціальні пільговики по відношенню до всіх прийняті у пропорції, зазначеній у табл. 4.7.

Етап ІІІ. Оцінка довірчих меж отриманого рішення. Пасажиропотік має випадковий характер, тому має сенс розрахувати, у яких межах можливий розкид результатів.

Визначимо з ймовірністю Р = 0.95 кордону, у яких може бути кількість пільгових пасажирів щодо числа платних пасажирів. Число проданих абонементних талонів кожним конкретним пасажирським підприємством легко контролюється. Математичний апарат для такого роду розрахунків викладено у п. 2.2, див. також формулу (2.23). Розрахунки зведені у табл. 4.9.

Алгоритм розрахунку подано у розділі 3.2.3 на рис. 3.3. Ми прийняли припущення, що ПС всіх типів і видів рухається на всіх ділянках мережі середньою швидкістюсполучення 17 км/год (дані пасажирським підприємствам м. Череповця). Скориставшись формулою (3.11), розрахували час проходження по кожній ланці мережі. Як вихідні дані по транспортній мережі вводяться дані щодо відстані та часу руху на кожній ділянці мережі. Інформація в програмі подається в матричній формі.

Група дослідників з IBM, використовуючи інформацію про переміщення 500 тис. користувачів мобільного зв'язку, розробили модель покращення маршрутів громадського транспорту.

Модель успішно випробували у місті Абіджан (населення 3,8 млн осіб, столиця Кот-д'Івуару). На ілюстрації показані маршрути автобусів (малиновим) і поліпшення, що пропонуються алгоритмом (синім). Він запропонував 65 можливих покращень, у тому числі три нові маршрути, із загальною економією часу 10% у пасажиро-хвилинах для всіх пасажирів, враховуючи час поїздки та час очікування.

Новий алгоритм корисний як для оптимізації, а й у прокладання нових маршрутів у щойно побудованих мікрорайонах. Тут він чітко показує, якими шляхами, коли й у якому обсязі пересувається людська маса. Можна скласти оптимальні маршрути та розклад транспорту. Важливим є сам факт появи нового інструменту, який може використовувати міська влада для оптимізації інфраструктури мегаполісу.



85 маршрутів громадського транспорту SOTRA в Абіджані

Кожен власник стільникового телефонувиступає у ролі індивідуального сенсора у мережі. Інформація з сенсорів збирається оператором стільникового зв'язку та аналізується. У цьому випадку інформацію про дзвінки в мережі стільникового зв'язку Абіджана з грудня 2011 по квітень 2012 надав оператор Orange. База включає 2,5 мільярда записів і на сьогоднішній день є найбільшою подібною базою, доступною для наукових досліджень. Звичайно, база очищена від будь-якої персональної інформації: вся статистика анонімна.

Щільність користувачів, за місцем проживання (ліворуч) та місцем роботи (праворуч)

В Абіджані транспортне сполучення складається з 539 автобусів у мережі SOTRA, 5000 мікроавтобусів та 11000 громадських таксі. Автори наукової роботивикористовували інформацію про дзвінки та SMS з 500 тис. мобільних телефонів. Під час кожного дзвінка оператор зберігає інформацію про базову станцію, яка обслуговує абонента, що дозволяє з достатньою точністю визначити його координати. Переміщення телефону реєструється, якщо його починає обслуговувати інша сота.

Порівняння часу до та після оптимізації маршрутів SOTRA, у сотнях тисяч пасажиро-хвилин для всього пасажиропотоку

Загалом, подібне «стеження» в реальному часі може бути дуже корисним. Наприклад, створюються навіть . Якщо цей алгоритм IBM застосувати не так на історичних даних, але в інформації у часі, теоретично можна навіть оперативно редагувати розклад громадського транспорту, миттєво реагуючи збільшення людського трафіку певними маршрутами.

Алгоритм обробки даних під назвою AllAboard склали фахівці з дублінської лабораторії IBM Research, які беруть участь у програмі Data for Development. Підсумкова доповідь "AllAboard: a system for exploring urban mobility and optimizing public transport using cellphone data" представлена ​​на конференції NetMob 2013, яка присвячена обробці баз даних зі стільникових мереж.

Середній час очікування транспорту на зупинках (вгорі) та щільність пасажиропотоку різними маршрутами (внизу)

• МАРШРУТНА МЕРЕЖА
• МАРШРУТНА СИСТЕМА

У статті подано модель оптимізації маршрутної системи. Розкрито основні вимоги маршрутної системи. Наведено поетапний порядок моделювання міської маршрутної мережі.

• Особливості організації перевезень пасажирів громадським транспортом міста волзького
• Огляд пристроїв та обладнання для ремонту пожежної техніки
• Синтез каналів стеження бортової РЛС, що функціонує в умовах складної завадової обстановки, на основі методів теорії штучного інтелекту
• Гносеологічний аналіз проблеми штучного інтелекту
• Філософські аспекти проблеми штучного інтелекту (можливість існування, безпека, корисність)

Маршрутна мережа – сукупність автобусних маршрутів, що становлять маршрутну мережу міста.

Під маршрутною системою розуміється ув'язана територіально і в часі сукупність маршрутів усіх і окремих видівміського пасажирського транспорту, які обслуговують міські пасажирські перевезення у межах заданої транспортної мережі. При цьому під територіальною ув'язаністю маршрутної системи визначається узгоджене з пасажироперевезеннями, що освоюються, розміщення на плані міста маршрутів або одного або різних видівміського пасажирського транспорту, їх кінцевих станцій, пунктів зупинки та інших лінійних споруд; а під ув'язаністю у часі – узгодження режимів роботи маршрутів у часі та розкладів руху транспортних засобів, які обслуговують різні маршрути.

Маршрутна система є наступною моделлю (рис. 1):

• топологічна схема (карти за зонами чи районами);
• перелік маршрутів (реєстр);
• матриці пасажиропотоків

Мал. 1. Модель оптимізації міської маршрутної системи.

Маршрутна система міського пасажирського транспорту має відповідати таким основним вимогам:

1. Відповідати пасажиропотоку за напрямами та забезпечувати такий примусовий розподіл його по мережі, при якому найкраще забезпечувалася б прямолінійність поїздок пасажирів, мінімальний час та повна відповідність інтенсивності руху пропускної спроможності всіх учасників транспортної мережі;
2. Можливість коригування в найкоротші терміни і пов'язані з нею роботи мали б мінімальний вплив на життєдіяльність міста;
3. Забезпечувати реалізацію максимальної розрахункової технічної та експлуатаційної швидкостей рухомого складу, можливість її підвищення за рахунок реорганізації руху, гнучкого регулювання за допомогою засобів сучасної обчислювальної техніки та проведення інших заходів щодо вдосконалення системи організації руху. Головною умовою забезпечення реалізації максимальних швидкостей є таке проектування маршрутної системи, яке б забезпечувало максимальне виключення учасників обмеження швидкості руху та їх вплив на швидкість сполучення;
4. Забезпечити найменшу пересадочність повідомлень, найменший коефіцієнт непрямолінійності поїздок, мінімальний інтервал між транспортними засобами, максимальну швидкістьповідомлення;
5. Можливість застосування засобів автоматизованого керування рухом, мінімального штату працівників, забезпечення мінімальних нульових пробігів, максимальне використання рухомого складу за місткістю в межах, що забезпечують комфортабельність транспортного обслуговування пасажирів.

Алгоритм розробки міського транспортного плану передбачає (рис. 1) поділ міської території на зони, проведення комплексного обстеження кожної зони: визначення показників маршрутної мережі – коефіцієнтів густини та маршрутної суміщеності (дублювання), коефіцієнта дублювання; забезпечення безпечної роботи зупинних пунктів; визначення загальних обсягів транспортного попиту по кожній зоні та визначення пішохідної доступності населення до зупинкових пунктів; насиченість вулиць громадським транспортом; побудова маршрутних схем, моделювання транспортних потоків тощо.

Таблиця 1- Порядок моделювання міської маршрутної мережі

	Заходи	Що складається		Параметри
	Складання реєстру маршрутної мережі		Реєстр міських маршрутів	№ маршруту, марка та кількість автобусів, рік відкриття маршруту, довжина маршруту, назва зупинкових пунктів
			Реєстр приміських маршрутів
			Реєстр міжміських маршрутів
	Складання топологічної схеми маршрутів, що проходять вулицями міста		Нанесення на карту міста за зонами номерів міських, приміських, міжміських маршрутів	Номери маршрутів на вулицях міста
	Складання топологічної схеми протяжності вулиць, якими проходять маршрути		Протяжність вулиць, якими проходять маршрути в 1-й зоні	Довжини вулиць у кожній зоні. Довжини ділянок вулиць у кожній зоні
			Протяжність вулиць, якими проходять маршрути у 2-й зоні
			Протяжність вулиць, якими проходять маршрути в 3-й зоні
			Протяжність вулиць, якими проходять маршрути в 4-й зоні
	Розрахунок показників маршрутної мережі		Коефіцієнт щільності	До П= 1,5-2,5 км/кв.
			Коефіцієнт маршрутної суміщеності (дублювання)	До м= 1,2–1,4 км/км, а за досить густої мережі – 2–4
			Оцінка якості	Кількість ДТП на ділянці УДС
	Складання картограми транспортних потоків.		Дослідження транспортного потоку всіх транспортних засобів	Вмикається весь потік
			Дослідження транспортного потоку легкового та вантажного транспорту	Поділ автомобілів на легкові та вантажні
			Дослідження транспортного потоку автобусів	Поділ автобусів на автобуси великої місткості та особливо малої місткості
	Складання реєстру пунктів зупинки		Відповідність довжини пунктів зупинки вхідному потоку автобусів	Довжини зупиночних пунктів, величини вхідного потоку автобусів
			Відповідність відстаней між перегонами нормативним вимогам	Відстань між зупинковими пунктами (перегонами)
			Складання карти пунктів зупинки	Нанесення на карту пунктів зупинки з довжинами перегонів
	Пішохідна доступність пасажирів до зупинкових пунктів		Визначення кількості мешканців, які проживають у будинках	Карта міста по кварталах та мікрорайонах з нанесенням будинків та кількості мешканців
			Визначення пішохідної доступності пасажирів до зупинкових пунктів	Карти міста по зонах з нанесенням на зупиночні пункти радіусів пішохідної доступності 500 м
			Визначення транспортної дискримінації	Складання таблиць щодо визначення пішохідної доступності мешканців до зупинкових пунктів.
			Визначення показника населення в зонах пішохідної доступності	Складання таблиць за визначенням показника населення по зонах та мікрорайонах.
	Складання картограми пасажиропотоків за кожним маршрутом		Обстеження пасажиропотоків	Величина пасажиропотоків за кожним маршрутом за часом доби та за зупинковими пунктами.
	Складання картограми пасажиропотоків по кожному пункту зупинки		Складання картограми пасажирообміну зупиночних пунктів за результатами обрахунку пасажирів	Величина пасажирообміну за годину доби на зупинці.
			Визначення кількості пасажирів по кожному автобусу та маршруту	Величина кількості пасажирів щогодини на маршруті .
	Кількість автобусів на маршруті		Кількість автобусів на міських маршрутах	Розрахунок кількості автобусів за маршрутами .
			Кількість автобусів на приміських маршрутах
			Кількість автобусів на міжміських маршрутах
	Кількість рейсів на маршрутах		Проведення хронометражу технічної швидкості	Визначення кількості рейсів.
	Складання картограми маршрутів		Складання картограми маршрутів, що збігаються за початковими та кінцевими пунктами зупинки.	Визначення паралельних та дублюючих маршрутів. Визначення кількості паралельних маршрутів .
			Визначення ділянок вулично-дорожньої мережі з дубльованими маршрутами.	Перерозподіл маршрутів з інших ділянок маршрутної мережі
			Накладення маршрутів для визначення маршрутів, необхідні для виключення неефективних маршрутів	Пошук та визначення оптимальних маршрутів.
	Визначення кількості та місткості автобусів по пасажиропотоку для суміщених та окремих маршрутів		Визначення пасажиропотоків на маршрутах.	Проведено обстеження пасажиропотоків
				Розрахунок кількості автобусів за кожним маршрутом
			Розробка розкладу руху автобусів

Список літератури

1. Гудков В.А., Міротін Б.Л. Технологія, організація та керування пасажирськими автомобільними перевезеннями: Підручник для вузів / За ред. Л.Б.Міротіна.- М.: Транспорт, 1997.-254с.
2. Чернова Г.А., Мойсеєв Ю.І., Власова М.В. Аналіз організації маршрутної мережі громадського транспорту м. Волзькому та шляхи її вдосконалення. // Автотранспортне підприємство. – 2012. – № 10. – с.15-18.
3. Чернова Г.А., Власова М.В. Особливості формування маршрутної мережі громадського транспорту м. Волзькому. І Міжнародна н-пр. конференція "Технічні науки - основа сучасної інноваційної системи". Зб. матеріалів. Частина 2. 25 квітня 2012 р. Науково-видавничий центр «Коллоквіум». Йошкар-Ола. - с. 94-97.
4. Федеральний закон про безпеку дорожнього руху№ 196 - Ф3 від 10.12.1995р. у ред. від 26 квітня 2013 р.

1

У статті розглядається оптимізація адміністративної моделі управління міським пасажирським транспортом на маршрутної мережі міста, і навіть завдання оптимізації інтервалів руху транспорту з урахуванням витрат часу пасажирів. При цьому враховано, що більшість пасажиропотоків може бути перевезено за допомогою транспортних засобів конкуруючих маршрутів. Зі збільшенням інтервалу руху транспортних засобів за даним маршрутом зростають витрати часу пасажирів, але скорочується збиток від транспорту міському середовищі і, навпаки, при зниженні інтервалу руху скорочуються витрати часу пасажирів, але збільшується шкода міському середовищу від роботи транспорту. Запропонована модель без зайвих обмежень та коефіцієнтів за допомогою економічної оцінки часу населення дозволяє розрахувати оптимальну кількість рейсів за будь-якого пасажиропотоку. Наведені критерії дозволять вирішувати завдання великої розмірності, що відповідає розмірам будь-якого міста.

транспортний засіб

пасажиропотік

інтенсивність руху

оптимізація

1. Артинов А.П. Автоматизація процесів планування та управління транспортними системами/ А.П. Артинов, В.В. Скалецький. - М.: Наука, 1981. - 272 с.

2. Баламірзоєв А.Г., Алієва Х.Р., Баламірзоєва Е.Р. Прийняття рішень пасажиропотоком на вибір маршруту пересування// Фундаментальні дослідження. - 2013. - № 4. - С. 267-271.

3. Большаков А.М. Підвищення якості обслуговування пасажирів та ефективність роботи автобусів / А.М. Большаков, Є.А. Кравченко, С.Л. Чернікова. - М.: Транспорт, 1981. - 206 с.

4. Полак Еге. Чисельні методи: Єдиний підхід. - М.: Світ, 1974. - 374 с.

5. Семенова О.С. Оптимізація потоків громадського транспорту у міському середовищі / М.Є. Корягін, О.С. Семенова // Зап. сучасної науки та практики. Університет ім. В.І. Вернадського. - 2008. - Т. 1 (11). - С. 70-79.

6. Хіммельблау Д. Прикладне нелінійне програмування. - М.: Світ, 1975. - 534 с.

У багатьох містах громадський транспорт складається лише з одного виду. Як правило, це міста невеликих розмірів. Кількість транспортних операторів незначна, перевезення збиткові, тому громадський транспорт керується адміністрацією муніципального освіти, завдання якої - забезпечити рівновагу між втратами часу пасажирів та шкодою від роботи транспорту у міському середовищі.

Оптимізація інтенсивності руху громадського транспорту на одному маршруті

Для складання моделі потрібні такі вихідні дані: пасажиропотоки, тобто. інтенсивність надходження пасажирів, яких здатний перевезти цей маршрут, а також сумарна інтенсивність руху транспорту інших маршрутів, які конкурують за ці пасажиропотоки. Необхідно також мати інформацію про собівартість одного рейсу та вартість пасажиро-години, виходячи з якої для системи «місто» ставиться завдання знайти оптимальний інтервал руху транспортних засобів даного маршруту, що забезпечує максимальну ефективність транспорту на маршруті у вказаний період часу.

Для зручності розрахунків перегрупуємо пасажиропотоки конкуруючими маршрутами, тобто. визначимо сумарні пасажиропотоки, що перевозяться коаліціями конкуруючих маршрутів:

R - кількість пасажиропотоків, які транспортуються засобами даного маршруту спільно з коаліціями інших маршрутів;

λi - інтенсивність i-го потоку пасажирів, що перевозиться в тому числі і транспортними засобами даного маршруту;

λ - інтенсивність потоку пасажирів, що перевозиться транспортними засобами тільки даного маршруту;

μi - сумарна інтенсивність пуасонівських потоків конкуруючих транспортних засобів i-й потікпасажирів, ;

μ - інтенсивність пуассонівського потоку руху транспортних засобів даним маршрутом;

δ - шкода міському середовищу від одного рейсу на цьому маршруті.

Виходячи з того, що потоки транспортних засобів пуасонівські, що не залежать один від одного і від потоків пасажирів, частка пасажиропотоку, що перевозиться кожним маршрутом, пропорційна його інтенсивності руху, тобто. частка i-го потоку пасажирів, що перевозиться транспортними засобами даного маршруту, дорівнює

Середня кількість пасажирів, що перевозяться за одиницю часу транспортними засобами даного маршруту, обчислюється за формулою

Сумарні втрати пасажирів, пов'язані з очікуванням транспортних засобів, становлять

а шкода міському середовищу від роботи транспорту -

Метою муніципалітету є пошук оптимального інтервалу руху транспортних засобів за даним маршрутом, що забезпечує мінімальні сумарні втрати часу пасажирів (1) та транспортні збитки (2):

(3)

При зростанні інтенсивності руху цільова функція необмежено зростає:

Тому можна обмежити інтенсивність руху ГПТ за маршрутом m зверху досить великою константою.

Друга похідна від цільової функції (3) більша за нуль:

Тому за необхідною та достатньою умовою екстремуму при μ > 0 цільова функція має глобальний мінімум за умови рівності нулю першої похідної (тут і далі: зірочкою позначається оптимальне значення параметра):

(4)

У цьому параграфі розглянуто завдання оптимізації інтервалу руху транспорту одним маршрутом з урахуванням витрат транспорту та соціально-економічного ефекту, пов'язаного з простоями пасажирів. Проте робота представляє переважно теоретичний інтерес, оскільки практично необхідно здійснювати оптимізацію інтервалів руху міського пасажирського транспорту за декількома взаємодіючими маршрутами одночасно.

Чисельний приклад

Звернімо увагу на важливу особливістьРозглянемо маршрут, пасажиропотік на якому становить 1000 чол. на годину, збитки від 1 рейсу міському середовищі - 500 руб., Середня вартістьпасажиро-години – 50 руб. Тоді розрахуємо оптимальну кількість рейсів:

Ця формула випливає з (4) за відсутності конкурентів. Середній час очікування становитиме 6 хв, а загальний час, втрачений пасажирами, 100 год (1).

Пасажиропотік на маршрутах відрізняється, до того ж на тому самому маршруті в годину пік пасажиропотік може бути в рази більше, ніж у ранній ранковий або пізній вечірній час. Припустимо, пасажиропотік впаде вчетверо, до 250 пасажирів. Тоді, зрозуміло, з погляду транспортного оператора необхідно пропорційно скоротити кількість рейсів (щоб зберегти рентабельність). Тоді буде виконано 2,5 рейси за годину, середній час очікування становитиме 24 хв, загальні втрати пасажирів - 100 год. Таке рішення є несправедливим щодо пасажирів.

Запропонована у цій статті модель призводить до того, що кількість рейсів має становити

У цьому випадку середній час очікування зросте лише до 12 хв, а втрати пасажиропотоку становитимуть 50 год, при цьому кількість пасажирів, що перевозиться за 1 рейс, впаде зі 100 до 50. Цей підхід виправдовує те, що і при малому пасажиропотоку необхідно виконувати рейси транспорту, незважаючи на низький коефіцієнт заповнення рухомого складу.

На практиці для того, щоб досягти подібного ефекту, вводять обмеження на максимальний інтервал руху міського пасажирського транспорту та максимальний коефіцієнт наповнення рухомого складу в години пік та міжпіковий час. Це призводить приблизно до тих самих результатів, що і пропонована в цій роботі модель. Однак модель без зайвих обмежень та коефіцієнтів за допомогою економічної оцінки часу населення дозволяє розрахувати оптимальну кількість рейсів за будь-якого пасажиропотоку.

Оптимізація інтервалів руху одного виду громадського транспорту

Побудуємо математичну модель оптимізації роботи пасажирського транспорту у міському середовищі. У побудованому завданні існують два критерії: втрати часу пасажирів та збитки від діяльності транспорту. Для вирішення протиріч між цими характеристиками необхідно дійти загальної розмірності оцінки часу пасажирів та шкоди транспорту. У цій моделі цих характеристик використовується вартісна оцінка, тому загальним критерієм ефективності роботи міського транспорту є сумарна вартісна оцінка соціальної значимості перевезень і шкоди міському середовищі від експлуатації пасажирського транспорту .

Щоб задовольнити потреби кожного пасажира у перевезенні, повинні існувати маршрути, здатні перевезти пасажира між його початковим і кінцевим пунктами зупинки, тобто. якщо

Ij > 0, то

Очевидним обмеженням є те, що інтенсивність потоків транспортних засобів, що рухаються по кожному маршруту, не є негативною:

Сумарні збитки міського середовища від роботи міського пасажирського транспорту становитимуть

Тоді середні витрати пасажирів, які очікують транспорт на i-му пункті зупинки для переїзду на j-й, в одиницю часу обчислюються таким чином:

(7)

Цільова функція в даній задачі є сумарними витратами транспорту на пересування транспортних засобів за маршрутами в одиницю часу (6) і втрати часу пасажирів в очікуванні (7):

(8)

Твердження 1. Цільова функція (8) опукла вниз інтенсивністю руху транспорту по всій області існування (5).

Ліва частина (8) є спрощеною формою функції середнього часу очікування

домноженої на постійну γ, і випукла вниз. Права частина лінійна і при додаванні не впливає на опуклість. ◄

Твердження 2. У задачі (5, 8) існує, і до того ж єдине, кінцеве рішення.

Цільова функція випукла, при цьому для кожного маршруту l

Іншими словами, транспортні витрати необмежено зростають у разі підвищення інтенсивності руху. Якщо зафіксуємо деяке рішення, тоді воно знаходиться в області

тому має виконуватися таке обмеження:

Безліч, задане цим обмеженням, - опукло і обмежено, тому, виходячи з цих положень, рішення існує (затвердження 1), воно звичайно (9) і єдине (затвердження 1). ◄

Твердження 3. Якщо (5, 8), то збитки від роботи транспорту в міському середовищі та втрати пасажирів збігаються в цій точці.

За необхідною умовою екстремуму похідні від цільової функції по кожному напрямку дорівнюють нулю:

(10)

Виразивши α k з (10), підставимо цей вираз у (8) і отримаємо необхідний результат:

◄

Твердження 4. Якщо вартість пасажиро-години в завданні (8) збільшиться в х разів, то інтенсивність руху транспорту за маршрутами повинна збільшитися в раз.

Нехай γ1 = сγ - нова вартістьпасажиро-години, а - оптимальна інтенсивність руху транспорту на l-му маршрутіза вартості пасажиро-години γ1. Тоді в точці оптимуму виконується рівність

(11)

у (11) отримуємо (10), тобто. Інтенсивність руху транспорту зростає. У аналогічній пропорції скорочується час очікування транспорту пасажирами. ◄

Твердження 5. Якщо шкода від роботи транспорту міському середовищу в завданні (8) збільшиться в х разів, то інтенсивність руху транспорту повинна скоротитися в раз.

Нехай - нова вартість одного рейсу на l-му маршруті, а - оптимальна інтенсивність руху транспорту на l-му маршруті в цьому випадку. Тоді в точці оптимуму виконується рівність

(12)

Очевидно, що в даному випадку при підстановці виразу

у (12) отримуємо (10), тобто. інтенсивність руху транспорту скорочується. У аналогічній пропорції збільшується час очікування пасажирами. ◄

Твердження 6. Якщо інтенсивності пасажиропотоків у завданні (8) збільшаться в х разів, то інтенсивність руху транспорту повинна зрости в раз.

Нехай – нові інтенсивності пасажиропотоків, а – оптимальна інтенсивність руху транспорту на l-му маршруті в цьому випадку. Тоді в точці оптимуму виконується рівність

(13)

Очевидно, що в даному випадку при підстановці

у (13) отримуємо (10), тобто. інтенсивність руху транспорту скорочується. У аналогічній пропорції збільшується час очікування пасажирами. ◄

Для пошуку розв'язання цієї задачі розроблено безліч алгоритмів: метод покоординатного спуску, метод Ньютона і т.д. Випуклість критерію та його диференційованість на всій допустимій області дозволить вирішувати завдання великої розмірності, що відповідає розмірам будь-якого міста.

Рецензенти:

Агаханов Е.К., д.т.н., професор, зав. кафедрою « Автомобільні дороги, основи та фундаменти», ФДБОУ ВПО «Дагестанський державний технічний університет», м. Махачкала;

Фаталієв Н.Г., д.т.н., професор кафедри Автомобільний транспорт», ФДБОУ ВПО «Дагестанський державний аграрний університетім. М.М. Джамбулатова», м. Махачкала.

Робота надійшла до редакції 10.10.2014.

Бібліографічне посилання

Баламірзоєв А.Г., Баламірзоєва Е.Р., Курбанов К.О., Гаджієва А.М. ОПТИМІЗАЦІЯ ОДНОГО ВИДУ ГРОМАДСЬКОГО ТРАНСПОРТУ У МІСЬКОМУ СЕРЕДОВИЩІ // Фундаментальні дослідження. - 2014. - № 11-3. - С. 499-503;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35549 (дата звернення: 30.12.2019). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»

Наша компанія виконує проектування та оптимізацію маршруної мережі громадського транспорту, у тому числі розробку комплексних схем організації транспортного обслуговування населення громадським транспортом (КСОП),що дозволяє підвищити якість обслуговування пасажирів (пасажиропотоку):

• Пропозиції щодо проходження нових маршрутів, для задоволення попиту пасажиропотоку;
• Оптимізація тарифної політики та багато іншого

Пасажиропотік

Міський пасажирський транспорт грає істотну роль економіці будь-якої країни, регіону чи міста, оскільки саме маршрутний транспорт є основним способом переміщення пасажирів, де спостерігається високий попит пасажиропотоку.

Пасажиропотік - упорядковане транспортною мережею переміщення пасажирів, кількісно виражене обсягом перевезених пасажирів на будь-яких видах громадського (наземний, підземний, повітряний та інших.) чи індивідуального транспорту за одиницю часу (годину, добу, місяць чи рік).

У зв'язку з підвищенням рівня автомобілізації та збільшенням рухливості населення на тлі недостатніх темпів розвитку вулично-дорожньої мережі міст, дуже гостро постає проблема оптимізації пасажирських перевезень, спрямованих на зниження тимчасових або грошових витрат на здійснення поїздки, наприклад - з дому на роботу, до ВНЗ, в магазин та ін. Іншими словами - необхідно максимально задовольнити попит пасажиропотоку на будь-які види переміщення.

Оптимізація роботи (маршрутів, розкладу) громадського транспорту

У великих мегаполісах громадський транспорт має бути «гідною» альтернативою індивідуальному транспорту - зменшення рівня завантаження міських доріг, поліпшення екології у місті тощо. Саме з цією метою розробляються програми, створені задля оптимізацію роботи міського громадського транспорту.

Основним завданням оптимізації громадського транспорту є збільшення його привабливості громадян. Даний результат, в основному, досягається різними способами, наприклад - зменшення часу в дорозі пасажирів, зменшення кількості пересадок, збільшення пішохідної доступності до пунктів зупинки, дотримання розкладу, своєчасне інформування пасажирів про прибуття транспорту, виділення смуг громадського транспорту та багато іншого.

Наша компанія пропонує наступний перелік рішень щодо оптимізації роботи громадського транспорту, спрямоване на покращення якості обслуговування пасажирів (пасажиропотоку):

1. Проведення обстежень пасажиропотоку на маршрутах громадського транспорту;

2. Аналіз існуючого становища міського пасажирського транспорту:

• Функціональна характеристика існуючої маршрутної мережі
• Оцінка рівня дублювання маршрутів
• Характеристика якості обслуговування населення маршрутами пасажирського транспорту та ін.

3. Створення інструменту підтримки прийняття рішень у сфері управління транспортним комплексом з урахуванням моделі маршрутів руху громадського транспорту («управління» пасажиропотоком)

4. Розробка пропозицій щодо оптимізації роботи громадського транспорту (як на поточне становище, так і на перспективні роки):

• Пропозиції щодо покращення транспортного та пішохідного обслуговування території - покращення доступності (транспортно-пересадковий вузол, район міста, область та ін.)
• Пропозиції щодо проходження нових маршрутів, для задоволення попиту пасажиропотоку;
• Пропозиції щодо облаштування додаткових пунктів зупинки, або їх виключення;
• Пропозиції щодо зміни розкладу руху громадського транспорту на кожен день тижня (використання календаря);
• обґрунтування доцільності облаштування виділених смуг для громадського транспорту;
• Розрахунок оборотів маршрутів громадського транспорту;
• Оптимізація тарифної політики та багато іншого.