Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Богомолов Андрей Александрович

Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах
<
Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Богомолов Андрей Александрович. Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.10.- Вологда, 2002.- 274 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/1042-8

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Анализ состояния вопроса 15

1.1. Состояние проблемы организации городского пассажирского транспорта и выбор направления исследований 15

1.2. Анализ методов расчета маршрутов городского пассажирского транспорта 22

1.3. Анализ процесса формирования сети городского пассажирского транспорта и динамика ее развития в средних городах 62

1.4. Краткие выводы по обзору 77

1.5. Цель и задачи исследования. Целевая функция. Общая методика исследования 78

1.6. Выводы по первой главе 85

ГЛАВА II. Разработка методики обследования пассажиропока в средних городах 87

2.1. Методика обследования пассажиропотоков на маршрутах городского пассажирского транспорта для определения количества поездок пассажиров 87

2.1.1. Пассажиропотоки и методы их обследования. Общие положения предлагаемой методики проведения обследований пассажиропотоков для определения количества поездок пассажиров 87

2.1.2. Методика проведения работы по обследованию 91

2.2. Корректировка объемов перевозки пассажиров на городском пассажирском транспорте 103

2.3. Выводы по второй главе 108

ГЛАВА III. Алгоритм расчета оптимальных маршрутов пассажирского транспорта в средних городах 109

3.1. Выбор и обоснование схемы расчета 109

3.2. Разработка алгоритма расчета оптимальных маршрутов городского пассажирского транспорта. Программа оптимизации 132

3.2.1. Расчет транспортной сети городского пассажирского транспорта 135

3.2.2. Исходные данные для расчета 137

3.2.2.1. Карта города с транспортной сетью 137

3.2.2.2. Размеры пассажиропотоков между всеми пунктами города 138

3.2.3. Расчет кратчайшего пути между пунктами 138

3.2.4. Расчет маршрутов, вводимых волевым способом 140

3.2.4.1. Ввод маршрутов волевым способом 140

3.2.4.2. Подсчет вводимых маршрутов 141

3.2.4.3. Расчет максимального пассажиропотока на перегоне 142

3.2.4.4. Расчет вводимых маршрутов 148

3.2.4.5. Расчет остатка подвижного состава 149

3.2.4.6. Корректировка матрицы парных корреспонденции 149

3.2.4.7. Расчет общих затрат времени всех пассажиров, перевезенных на вводимых маршрутах 150

3.2.4.8. Расчет транспортной работы, выполненной на вводимых маршрутах 152

3.2.5. Расчет экспрессных маршрутов 153

3.2.5.1. Выбор экспрессных маршрутов 154

3.2.5.2. Расчет экспрессных маршрутов 156

3.2.5.3. Расчет остатка подвижного состава 158

3.2.5.4. Корректировка матрицы парных корреспонденции 158

3.2.5.5. Расчет общих затрат времени всех пассажиров, перевезенных на экспрессных маршрутах 159

3.2.5.6. Расчет транспортной работы, выполненной на экспрессных маршрутах 160

3.2.6. Расчет скоростных маршрутов 161

3.2.6.1. Выбор скоростных маршрутов 161

3.2.6.2. Расчет максимального пассажиропотока на перегоне маршрута 163

3.2.6.3. Расчет скоростных маршрутов 164

3.2.6.4. Расчет остатка подвижного состава 165

3.2.6.5. Корректировка матрицы парных корреспонденции 166

3.2.6.6. Расчет общих затрат времени всех пассажиров, перевезенных на скоростных маршрутах 166

3.2.6.7. Расчет транспортной работы, выполненной на скоростных маршрутах 167

3.2.7. Расчет трамвайных маршрутов 167

3.2.7.1. Ввод конечных пунктов 168

3.2.7.2. Выбор трамвайных маршрутов для расчетов 168

3.2.7.3. Расчет трамвайных маршрутов 169

3.2.7.4. Расчет остатка подвижного состава 170

3.2.7.5. Корректировка матрицы парных корреспонденции 170

3.2.7.6. Расчет общих затрат времени всех пассажиров, перевезенных на трамвайных маршрутах 170

3.2.7.7. Расчет транспортной работы, выполненной на трамвайных маршрутах 170

3.2.8. Расчет троллейбусных маршрутов 171

3.2.9. Расчет обычных автобусных маршрутов 171

3.2.9.1. Ввод времени, затрачиваемого пассажиром на пересадку в пунктах 172

3.2.9.2. Расчет исходной маршрутной схемы 172

3.2.9.3. Расчет дополнительных сквозных маршрутов 176

3.2.9.4. Расчет потенциалов для пассажиропотоков 178

3.2.9.5. Расчет дополнительных маршрутов 179

3.2.9.6. Проверка полученной схемы на заданный коэффициент использования вместимости 182

3.2.9.7. Расчет остатка подвижного состава 186

3.2.9.8. Расчет общих затрат времени всех пассажиров, перевезенных на обычных маршрутах 186

3.2.9.9. Расчет транспортной работы, выполненной на обычных маршрутах 187

3.2.10. Расчет итоговых значений 187

3.2.10.1. Расчет общей транспортной работы по всем маршрутам „188

3.2.10.2. Расчет общих затрат времени на передвижение всех пассажиров 188

3.3. Корректировка работы маршрутов городского пассажирского

транспорта в межпиковое время 188

3.4. Выводы по третьей главе 192

ГЛАВА IV. Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта (на примере г.череповца) 193

4.1. Исследование пассажиропотоков городского пассажирского транспорта, их оценка 193

4.1.1. Расчет пассажиропотока на городском пассажирском транспорте 193

4.1.2. Проверка достоверности полученных данных при обследовании пассажиропотоков на городском пассажирском транспорте 198

4.2. Матрица кратчайших расстояний и парных корреспонденции 203

4.3. Расчет оптимальных маршрутов городского пассажирского транспорта 208

4.4. Анализ результатов расчета и формирование сети городского пассажирского транспорта 245

4.5. Выводы по четвертой главе 247

ГЛАВА V. Внедрение и экономическая оценка результатов работы 248

5.1. Разработка схемы внедрения 249

5.2. Реализация результатов работы на маршрутах

г. Череповца 251

5.3. Экономическая оценка результатов работы 253

5.4. Выводы по пятой главе 257

Выводы по диссертации. Перспективы

Развития работы 258

Литература

Введение к работе

На долю городского общественного пассажирского транспорта в России приходится не менее 80% всех пассажирских перевозок, осуществляемых в стране. Протяженность только автобусных маршрутных линий составляет более 2 млн. км.

Кроме автобусов, в городах перевозятся пассажиры и на других видах наземного транспорта. В частности, на электрическом транспорте, в активе которого 3 тыс. км трамвайных путей и 4,5 тыс. км троллейбусных линий.

Всего в нашей стране общественные перевозки пассажиров выполняют около 105 тыс. автобусов и 25 тыс. трамваев и троллейбусов, ежедневно перевозится больше 21,5 млрд. пассажиров [82].

За годы реформ в городских перевозках произошли значительные перемены. Начавшиеся в начале 90-х годов реформы сопровождались резким снижением жизненного уровня населения и ростом цен на билеты для проезда на городских маршрутах. Уровень транспортного обслуживания населения городским пассажирским транспортом существенно снизился. В России для городских пассажирских перевозок ныне используются автобусы, более половины которых полностью самортизированы и 40% требует списания, поэтому проблема перевозки пассажиров существенно обострилась.

Обеспеченность наземным транспортом в городах России составляет около 60% от потребности. Практически приостановлено обновление парка общественного транспорта из-за отсутствия средств на его приобретение. Пассажирские перевозки убыточны из-за перевозки большого числа льготных пассажиров и регулируемых тарифов, как следствие этого убыточны ПАТП. Компенсация расходов на перевозку льготных пассажиров обеспечивается в неполных размерах. К тому же удельный вес пассажиров,

перевозимых на льготных условиях, растет. По некоторым сведениям, он доходит до 65% [63].

Автор статьи [51] привел сравнительную характеристику городского пассажирского транспорта на примере двух средних городов. Была показана реальная стоимость проезда, которая ниже стоимости билета на проезд. Однако из-за отсутствия возмещения выпадающих доходов транспорт, тем не менее, остается убыточным.

В одной из работ автор статьи (135] показал на примере городов РФ (Саратова, Ярославля, Дзержинска (Нижегородской области) и др.) сложившиеся проблемы городского пассажирского транспорта и пути их решения. Наглядно привел диаграммы по выручке и покрываемости затрат на пассажирских предприятиях данных городов. Оказывается, большая величина убытков вызвана высокой себестоимостью перевозок и большим количеством льготников, имеющих право бесплатного проезда. В иных условиях городской пассажирский транспорт в России может быть, если не прибыльным, то как минимум, безубыточным.

Имеются в России и достаточно эффективные достижения. Уже 7 лет [51] усилиями мэрии г. Череповца под руководством советника мэра по транспорту А.П. Лещенко нарабатывается система городских пассажирских перевозок, почти идеально приспособлена для перехода к рыночной модели. За это время опыт г. Череповца стал достоянием всей России. Лучшим годом по пассажирскому сообщению в России был 1985-й, автор называет его нормой. Сегодня на 1000 жителей г. Череповца приходится автобусов около 1,3-1,4 при норме 1, на 1 км дорог около 1,17 автобуса при норме 0,67 и 5,9 трамвая при норме 2,5. Приблизительно 60% пассажиров на городских маршрутах перевозится частными предпринимателями, причем на тех же условиях, что и муниципальным транспортом. Что касается городов России, то сейчас в среднем приходится 0,3 автобуса на 1 км дорог [51].

Задача повышения эффективности работы городского пассажирского транспорта в принципе может быть решена как за счет обновления транспорта, так и за счет повышения эффективности работы имеющегося подвижного состава. Но, чтобы снизить затраты предприятий на выполнение транспортной работы, необходимо усовершенствовать методы работы, и, как следствие этого, обеспечить снижение себестоимости перевозок и улучшение качества обслуживания.

Для того чтобы снизить затраты на перевозку пассажиров и добиться минимизации бюджетных расходов при обеспечении нормативного качества, необходимо разработать систему действий по улучшению условий работы всех участников перевозочного процесса [54]. В средних городах, да и не только, маршрутные схемы сложились исторически, по мере роста городов и требований населения. Это вызывает увеличение затрат на перевозку пассажиров у перевозчика. Да и сами пассажиры из-за несовершенства маршрутной сети имеют увеличенное время следования.

Средний город - это город с числом жителей 200 тыс. - 500 тыс. с ограниченным числом видов транспорта, город, в котором подавляющее большинство поездок выполняется без пересадок.

Известно значительное количество работ [1,5,6,10,15,25,33,
34,35,37,46,47,93,110,111,112,153,155], посвященных оптимизации

маршрутов городских автобусов и транспорта в целом. В то же время, как показывает опыт, назначение маршрутов не может опираться только на математические расчеты. Приходится учитывать традиции, привычки, экологические и иные факторы. А неизбежные отступления от расчетных моделей приводили к разрушению рассчитанной системы маршрутов в целом. Поэтому в реальной жизни внедрения оптимальной маршрутной схемы не происходило. В предлагаемой работе предпринята попытка обойти противоречие между теоретическими моделями и реальными возможностями в режиме динамического программирования.

Актуальность работы, по нашему мнению, определяется необходимостью более эффективного использования подвижного состава для перевозки пассажиров.

Постановка работы обусловлена следующими обстоятельствами:

исторически сложившиеся транспортные сети в городах не обеспечивают оптимальные затраты средств и времени на перевозку пассажиров;

неоптимальная транспортная сеть требует от пассажира излишних затрат времени на ездку и увеличивает число пересадок;

низкий уровень жизни населения не позволяет устанавливать такой тариф, который обеспечивает приобретение и восполнение подвижного парка;

муниципальные бюджеты не располагают возможностью в полной мере компенсировать пассажирским предприятиям расходы за перевозку пассажиров.

Цель диссертационной работы. Целью работы является повышение эффективности использования подвижного состава ГПТ за счет оптимизации маршрутов и расписания движения пассажирского транспорта.

Методы исследования. В качестве основных методов исследования используется системный анализ и динамическое программирование. Экспериментальные исследования проводились на городских пассажирских предприятиях и маршрутах наземного городского общественного транспорта г. Череповца и г. Вологды.

При получении результатов расчетов используются положения теории вероятностей и математической статистики, математического моделирования, динамического программирования. Расчет характеристик элементов системы и отдельных параметров выполнялся с использованием ЭВМ, а также программного обеспечения.

Научная новизна исследований заключается в том, что:

разработаны алгоритм и программа расчета по оптимизации маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах, учитывающие возможность принятия волевых решений при использовании различных видов пассажирского транспорта;

разработана модульная модель расчета оптимальных маршрутов городского пассажирского транспорта, учитывающая возможность посадки пассажиров для следования в различные пункты маршрута;

разработана методика обследования пассажиропотоков в городах, сочетающая результаты выборочного обследования пассажиропотоков и информации, полученной с крупных градообразующих предприятий.

Практическая ценность исследований заключается в следующем:

разработан алгоритм и программа по оптимизации маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах;

результаты диссертационной работы использованы для расчета маршрутной сети в городах Череповце и Вологда;

выполненные исследования вошли в научно-технические отчеты по расчету пассажиропотоков на городском общественном транспорте в г.г. Череповце и Вологде.

Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований вошли в учебный процесс ВоГТУ в курс по автомобильным перевозкам. Результаты выполненных работ и исследований используются в г. Череповце.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и получили одобрение на первой областной межвузовской научно-практической конференции 25-26 мая 2000 г. "Вузовская наука -региону", на межвузовской научно-методической конференции 24 мая 2000г. "Образование на рубеже III тысячелетия", на второй региональной

межвузовскоЙ научно-технической конференции 23-24 февраля 2001 г. "Вузовская наука — региону", на третьем областном межвузовском конкурсе компьютерных программ, на заседаниях кафедры "Автомобили и автомобильное хозяйство" Вологодского государственного технического университета.

Публикации. По результатам диссертации опубликованы 6 статей в сборниках научных трудов Вологодского государственного технического университета общим объемом более 1,5 печатных листов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Объем диссертации составляет 273 страниц машинописного текста, содержит 62 таблицы и 44 рисунка. В конце работы дан список использованных научных источников, включающий 169 наименований (из них 161 на русском и 8 - на иностранных языках).

На защиту выносятся следующие положения:

модульная модель системы оптимизации маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах;

методика статистического анализа обследования пассажиропотока на городских маршрутах;

результаты расчета и формирования сети городского пассажирского транспорта.

Анализ методов расчета маршрутов городского пассажирского транспорта

В области разработки методов расчета маршрутов городского пассажирского транспорта значительный вклад принадлежит Антошвили М.Е., Болоненкову Г.В., Геронимусу Б.Л., Митаишвили Р.Л., Спирину И.В., Хрущеву М.В., Цапфину Л.В.

Значительный вклад в решение проблем ГПТ внесли Афанасьев Л.Л., Блатнов М.Д., Вайншток М.А., Веревкин Н.И., Геронимус Б.Л., Гудков В.А, Дажин В.Г., Кузнецов Е.С., Миротин Л.Б., Лигул Ю.С., Лукинский B.C., Островский Н.Б., Рева В.М., Самойлов Д.С., Сотников В.Е., Фиттерман Б.М., Цукерберг СМ., Шефтер Я.И., Юдин В.А. и другие.

Виды маршрутов ГПТ, расчеты которых предложены перечисленными авторами, можно сгруппировать согласно схеме, представленной нарис. 1.2.

При организации пассажирских перевозок общественным транспортом работниками автомобильного транспорта решают ряд задач, различных по значимости, сложности и трудоемкости. Определяют схемы маршрутов, количество, тип и вид ПС для работы на каждом маршруте, распределяют маршруты по перевозчикам.

Основой первой части служит разработка рационального плана перевозок населения, а вторая направлена на обеспечение и наиболее эффективное выполнение и функционирование этого плана. В настоящее время последовательность работ по обеспечению рациональной организации ПС может быть представлена схемой, показанной на рис. 1.4 [15].

Среди факторов, определяющих эффективность работы ГПТ, важное место занимают факторы, зависящие от методов организации движения. Совершенствование движения ПС на основе экономико-математических методов является одним из основных направлений повышения эффективности работы ГПТ на маршрутах. Использование таких методов может значительно улучшить транспортное обслуживание городского населения, особенно в часы "пик".

В данном направлении разработаны и разрабатываются методы по организации движения ПС, среди которых можно отметить такие, как обоснованная организация маршрутной автобусной сети, массовое применение автобусов большой вместимости, рассредоточение графиков начала работы предприятий, повышение скоростей движения ПС, работающего на определенных маршрутах, организация укороченных и специальных маршрутов и т. д.

Применение экономико-математических методов (ЭММ) позволяет оценить пассажиропотоки, обоснованно строить маршрутную сеть, выбрать тип автобусов, рассчитать время начало и окончания движения, а также интервал по периодам суток с потребным количеством автобусов по маршрутам.

Реализация каждого из перечисленных направлений требует обоснования принятых решений. Особое значение использования ЭММ для научного обоснования организации движения ПС даже на существующих маршрутах приобретает в условиях математического моделирования и применения программирования на ЭВМ [28].

Для повышения эффективности работы ГПТ служит научная организация движения ПС, основанная на ЭММ, с разработкой критерия оптимальности преследуемого результата и методов его оценки.

Анализ работ, затрагивающих вопросы по улучшению обслуживания населения в городах, позволяет выделить в качестве основных факторов следующие показатели: суммарное время на передвижение "от двери до двери", удаленность остановочных пунктов, частоту движения ГПТ, количество пересадок при поездке пассажира, безопасность, наполнение ПС, стоимость проезда, удобство пользования транспортом и т. д.

Указанные выше показатели качества обслуживания пассажиров ГПТ можно сгруппировать по трем основным признакам, показанным на рис. 1.5 [28,47]. Показатели, влияющие на качество обслуживания населения городского пассажирского транспорта

Одним из наиболее распространенных в практике критериев оценки транспортного обслуживания населения ГПТ являются затраты времени на передвижение.

Затраты времени пассажиров на поездку, а точнее, пути его сокращения показаны на рис. 1.6 [6,10,15,28,29,35,46,47,69,131,142,150,160].

Пассажиропотоки и методы их обследования. Общие положения предлагаемой методики проведения обследований пассажиропотоков для определения количества поездок пассажиров

Нами разработана и апробирована методика, позволяющая исследовать пассажиропотоки с минимальными трудовыми затратами и получать объективный результат. Обследование проводится на всех видах наземного ГПТ во всех транспортных предприятиях общего пользования, которые участвуют в обеспечении этих перевозок.

Учитывая большое число маршрутов в городе, а также значительную степень дублирования маршрутов, обследование проводится не на всех городских маршрутах, а на так называемых маршрутах-представителях. Маршрутами-представителями должны стать характерные основные маршруты города, их количество должно составлять не менее 20-25% от общего числа маршрутов. Соответствие необследованного маршрута маршруту-представителю проверяется по формуле 2.20, об этом будет сказано ниже.

На каждом маршруте следует охватить не менее одного автобуса (троллейбуса, трамвая), а если на маршруте работают несколько моделей машин, имеющую разную вместимость пассажиров, то каждая модель обследуется отдельно. Число счетчиков в салоне должно соответствовать числу дверей, иначе учет в часы "пик" невозможно выполнить. Обследование проводят в наиболее характерные дни - рабочие (среда или четверг) и выходные (воскресенье), в первую и вторую смены.

Задачами обследования являются: - определить долю пассажиров, проезжающих по абонементным талонам, по льготным документам, по проездным билетам; - определить объемы перевозок в рабочие и выходные дни; - определить наполнение подвижного состава; - разработать рекомендации по улучшению обслуживания пассажиров городским общественным транспортом; - разработать рекомендации по упорядочению расходов на транспортное обслуживание население. Обследование выполняется в 2 этапа: обследование пассажиропотока (оплаты проезда, наполнения подвижного состава); статистическая обработка и анализ результатов обследования. У "своих" дверей обследуемого ПС, постоянно используемых для входа-выхода пассажирами, располагаются два счетчика.

На каждом остановочном пункте маршрута (начиная со второй остановки) первый счетчик собирает у пассажиров, выходящих через "его" дверь, пронумерованные талоны, и заносят данные в соответствующую графу учетной таблицы напротив номера микрорайона в каждом рейсе прямого или обратного направления.

Второй счетчик, "прикрепленный" к той же двери салона ПС, что и первый счетчик, носит название учетчик-контролер. Учетчик-контролер снабжен пакетиками пронумерованных талонов разного цвета и учетным бланком, в который заносятся данные о количестве поездок пассажиров с проездными билетами и документами на право "льготного" проезда. Данные за каждый оборотный рейс заносятся в соответствующие графы таблицы (см. рис. 2.2).

Учетчик-контролер на каждом остановочном пункте предупреждает вошедших пассажиров о проведении обследования, чтобы те своевременно готовились к выходу на "своей" остановке. Проверяя у вошедших форму оплаты проезда, учетчик обеспечивает всех пассажиров талонами соответствующего цвета и номера. Каждой категории формы оплаты соответствует определенный цвет билета, а номер определяется номером микрорайона посадки.

Ориентируясь по цвету и номеру талонов, в конце каждой ездки пассажира учетчик заносит выданный номер талона напротив названия микрорайона и формы оплаты.

Обследуемый маршрут проходит по территории города, который предварительно разбивается на п микрорайонов. Данные микрорайоны будут представлять в дальнейшем работу с матрицей парной корреспонденции и расчету по программе. Деление маршрута по районам, в качестве примера, представлено на рис. 2.3.

Кондуктор в конце каждого рейса (на конечной остановке) заносит количество проданных абонементных талонов (количество пассажиров, оплативших свой разовый проезд) за рейс, эта информация используется для контроля. Количество смен счетчиков и учетчиков-контролеров должно соответствовать количеству смен водителя. Пересмена счетчиков и учетчиков-контролеров на двусменных графиках осуществляется в назначенное время на конечных остановках либо в назначенном месте.

Число счетчиков в салоне должно соответствовать числу дверей, иначе учет в часы "пик" невозможно выполнить. На каждой машине большой вместимости учет будут вести 4 счетчика (2 двери).

Перед проведением такого рода обследований необходимо провести заблаговременно инструктаж по проведению работы конкретного счетчика на конкретном маршруте и технике безопасности. Каждый счетчик заранее снабжается учетным бланком (рис. 2.2) и необходимым материалом (талоны, пакетики для этих талонов, коробки для сбора). Проводится беседа с экипажем обследуемых транспортных средств, назначаются ответственные лица по сбору материала в конце смен и рабочего дня.

Таким образом, собирается учетный материал о количестве перевезенных пассажиров, их корреспонденции и учетная документация о количестве "льготных" пассажиров за каждый рейс.

Разработка алгоритма расчета оптимальных маршрутов городского пассажирского транспорта. Программа оптимизации

На основании проведенного анализа методов расчета маршрутов ГПТ мы пришли к выводу, что существующие методы расчета требуют доработки с точки зрения возможности практического применения. Ниже предлагается методика и программное обеспечение по расчету оптимальных маршрутов, учитывающие изложенные выше соображения.

В общем виде задача выбора схемы маршрутов ГПТ в средних городах излагается следующим образом. Требуется определить (рассчитать) схему маршрутов ГПТ в средних городах, так чтобы суммарные затраты времени всеми пассажирами на ожидание, проезд и пересадки были минимальными. Это является основным критерием оптимизации в нашей задаче.

Как отметил в своей работе Болоненков Г.В. [25], при минимальных затратах времени на полное передвижение пассажиров оптимальная длина перегона на обычном автобусе изменяется от 0.4 до 0.6 км, на скоростном автобусе от 0.6 до 1.5 км, а на автобусе - экспрессе свыше 4 км. Чем меньше дальность передвижения, тем менее эффективно применение скоростного транспорта.

Исходя из указанной формулировки задачи выбора схемы городских пассажирских маршрутов в средних городах, для ее решения необходимы следующие основные исходные данные.

1. Карта рассчитываемого города с транспортной сетью, улицы, соединяющие пункты, по которым возможно движение ПС (автобуса, трамвая, троллейбуса).

2. Матрица парных корреспонденции за расчетный период - размеры пассажиропотоков между всеми пунктами (микрорайонами) города. В нашем случае за час "пик". Наиболее целесообразно маршрутную схему разрабатывать на основе трудовых и других поездок в утренние часы "пик" в зимнее время. Следовательно, обследование пассажиропотоков на городском пассажирском транспорте должно проводиться в указанное время.

3. Используемая вместимость каждой модели подвижного состава с учетом заданного коэффициента использования вместимости, обеспечивающего предоставление пассажирам необходимых удобств поездки. 4. Время, затрачиваемое одним пассажиром на пересадки в каждом пункте. 5. Максимальный интервал движения ПС, не требующий фиксированного расписания на маршрутах. 6. Коэффициент неравномерности подхода пассажиров к остановке. 7. Коэффициент внутричасовой неравномерности пассажирского потока. 8. Продолжительность расчетного периода суток. 9. Время ожидания одним пассажиром экспрессных и (или) скоростных маршрутов. 10. Эффективность применения оптимальной длины перегона экспрессных и скоростных маршрутов.

Количество ПС у автотранспортных предприятий, работающих на перевозке пассажиров в городской черте. 12. Коэффициент выпуска на линию каждого вида и марки ПС. На решение накладываются следующие ограничения: 1) длина экспрессных и скоростных маршрутов не должна быть меньше заданной, исходя из эффективности эксплуатации этих маршрутов; 2) время ожидания пассажирами экспрессных и скоростных маршрутов не должно быть выше заданного; 3) скоростные маршруты должны проходить по участкам транспортной сети, на которых возможно использование этих маршрутов, исходя из предоставленных расчетов данного этапа программы; 4) расчет этапов производится строго по алгоритму, изложенному на рис. 3.1; 5) другие ограничения, вытекающие из условий конкретного города. Наряду с указанными ограничениями нами допускается возможность волевого назначения маршрутов, обусловленная иными, например, историческими, административными или экологическими факторами.

Проверка достоверности полученных данных при обследовании пассажиропотоков на городском пассажирском транспорте

Как можно судить по табл. 4.7, результаты обследования пассажиропотока, полученные в 1999 году, на конец 2000 года достаточно достоверны. Данные, полученные по ПАТП-2, обследованиями 2000 года не подтвердились, причиной расхождения результатов является увеличение числа пригородных маршрутов, обследуемых ПАТП-2. При дальнейшем исследовании для ПАТП-2 принят общий процент льготных пассажиров 34.5 против 22.98, полученных в 1999 году, однако, строго говоря, необходимо провести более представительное обследование маршрутов ПАТП-2. Это и было рекомендовано администрации г. Вологды.

Этап II. Расчет числа льготных пассажиров по перевозкам. В 2000 году ожидаются следующие пропорции распределения потока пассажиров между перевозчиками: ВЭТ - 0.383, ПАТП-1 - 0.57, ПАТП-2 - 0.047 (данные 1999 года плюс новые пригородные маршруты для ПАТП-2). Эти пропорции в дальнейших расчетах играют роль весовых коэффициентов.

Общее число всех платных пассажиров на 2000 год прогнозируется в объеме 61419 + 1360 тыс. = 62779 тыс. чел. Здесь 61419 тыс. - итог 1999 года, 1360 тыс. - прирост за 9 месяцев, прогноз до конца года с коэффициентом к приросту, (равный 1.2).

По результатам 1999 года процент платных пассажиров (абонементные талоны + проездные) для ВЭТ и ПАТП-1 составляет соответственно 53.113 и 53.171, для ПАТП-2 - 65.5, исходя из отмеченного выше уточнения. Таким образом, общее количество перевезенных пассажиров, тыс. пассажиров, включая льготников и "зайцев", составляет 62779000-100

Процент льготных пассажиров в ВЭТ и ПАТП-1 принят одинаковым (43.457). Цифра получена в 1999 году на представительных маршрутах, результаты обследования конца 2000 года, как показано выше, их не опровергли. По ПАТП-2 процент льготных пассажиров, как оговаривалось, приняли равным 34.5. Социальные льготники по отношению ко всем приняты в пропорции, указанной в табл. 4.7.

Этап III. Оценка доверительных границ полученного решения. Пассажиропоток имеет случайный характер, поэтому имеет смысл рассчитать, в каких пределах находится возможный разброс результатов.

Определим с вероятностью Р = 0.95 границы, в которых может быть число льготных пассажиров относительно числа платных пассажиров. Число проданных абонементных талонов каждым конкретным пассажирским предприятием легко контролируется. Математический аппарат для такого рода расчетов изложен в п. 2.2, см. также формулу (2.23). Расчеты сведены в табл. 4.9.

Алгоритм расчета представлен в разделе 3.2.3 на рис. 3.3. Мы приняли допущение, что ПС всех типов и видов движется на всех участках сети со средней скоростью сообщения 17 км/ч (данные по пассажирским предприятиям г. Череповца). Воспользовавшись формулой (3.11), рассчитали время следования по каждому звену сети.. В качестве исходных данных по транспортной сети вводятся данные по расстоянию и времени движении на каждом участке сети. Информация в программе представляется в матричной форме.

Похожие диссертации на Оптимизация маршрутов городского пассажирского транспорта в средних городах