Сорокин А.А. Моделирование городских пассажирских перевозок

Подождите немного. Документ загружается.

3.5

Методика анализа и совершеиствования

маршрутиой

системы

городского иассажирского трансиорта

Разработка современных систем городского пассажирского транспорта,

условиях повышения мобильности городского населения, повышения уровня

автомобилизации, уровня урбанизации городов, представляет собой

техническом

организационном отношениях весьма трудоемкий

многоэтапный

процесс. Основными действующими лицами, принимающими

участие

разработке системы ГПТ, являются органы местной власти (иногда

органы федеральной власти), исполнителями

могут

выступать различные

организации

учреждения.

Весь процесс создания системы ГПТ можно условно представить

виде

последовательности определенных этапов. Построение системы маршрутов

предлагается осуществлять

пять этапов.

Первый

этап

заключается

подготовке данных

для

изучения текущего

состояния

городской маршрутной сети, сборе данных, проведении

обследований пассажиропотоков,

также анализе возможностей городских

автотранспортных предприятий.

Поскольку городской пассажирский транспорт должен адекватно

соответствовать запросам населения города, мероприятия данного этапа

необходимо проводить регулярно (каждый

год).

Регулярность данных

мер

обуславливается изменениями

системе городского хозяйства: появление,

исчезновение центров зарождения

поглощения пассажиропотоков.

Рациональная

система внутригородских маршрутов пассажирского

транспорта, которая отвечает требованиям перспективного развития города

принятым

критериям оптимизации, базируются

на

расчете пассажирских

корреспонденции,

когда исходные данные прогнозируются

достаточно

высокой

степенью достоверности

сопоставимы

существующим

положением.

При

конструировании марщрутной системы города

целом

более корректно пользоваться единой суммарной матрицей межрайонных

поездок городского

приезжего населения,

т.е.

определение

пассажирообразующих

пассажиропоглощающих

зон.

Численность, характер

направления передвижений населения являются основополагающим

фактором

при

формировании сети пассажирского транспорта. Изучение

закономерностей данных передвижений является достаточно сложной

148

задачей.

Рассмотренные

подходы

во

второй

главе

работы

позволили

выделить

два

направления

исследования:

анкетные

методы

имитационное

моделирование.

На

рисунке

3.11

представлены

основные

этапы

изучения

передвижений

городского

населения

анкетными

методами.

Установление цели предполагаемой маршрутизации пассажирского транспорта в

городе

(составление схемы маршрутов виовь, коррекция действующей схемы

маршрутов в

результате

локальных изменений пассажиропотоков и т.п.)

Деление территории города на микрорайоны. Составление алфавитных справочников

УЛИЦ,

пооездов. пеоеулков. плошалей. поедпоиятий

ло.

Выбор анкеты для изучення передвиженнй населения но

городу.

Определение

способа сбора дапных (через домоуправления, предприятия, по почте и т.д.). Выбор

способа обработки собрапных анкет (на ЭВМ,

вручную)

Проведение изучения нередвижеиий людей по

городу

с помощью анкетпого метода.

Обработка собранпых анкет. Составление таблицы корреснондецций населения

между

микрорайонами города

Устаиовление экономических, социальных, материальных и др. ограничеиий,

учитывающих фактические возможности транспортного обслуживання населения

данного города (максимальное количество иодвижиого состава, выделяемого для

работы на

маршрутах,

минимальная и максимальная протяжепность марщрута,

перечень закрытых микрорайонов, перечни задапных и запрещенных маршрутов,

минимально донустимый

коэффициент

динамического наполнения

автобусов

на

маршрутной сети города)

Устаиовление исходных данных для решения задачи (схема транснортной сетн,

таблица корреспонденции населения

между

микрорайонами города за расчетный

период времени, протяженность пути и время движеиия траиспорта

между

цептрами соседних микрорайонов, затраты времени иа пересадку, средняя

вместимость трапспорта)

Решение задачи иа компьютере по заранее составленной нрограмме, в том чнсле:

выбор основного варианта схемы нассажирских маршрутов, включенне нри

необходимости укороченных маршрутов, разработка снравочника рекомендуемых

нассажирам путей проезда

между

микрорайопами

Определеиие социально-экономического эффекта предлагаемого варианта схемы

пассажирских маршрутов. Припятие решения о реализации разработанного

варнанта схемы маршрутов

Рисунок.3.11

Последовательность

решения

задачи

выбора

оптимальной

схемы

пассажирских

маршрутов

149

Проведение исследований анкетными методами значительно трудоемкий

длительный процесс, применение для этих целей имитационного

моделирования значительно снизит затраты.

Второй

этап

— непосредственный анализ данных статистических

обследований. На данном этапе предполагается определение основных

направлений

модернизации, если она необходима.

Данный

этап предполагает определение уровня сервиса системы;

транспортной доступности по зонам города, с последующим выявлением

проблемных зон и последующим установлением доступности

требуемых

видов транспорта для каждой зоны.

Предлагаемая разработка (модернизация) маршрутной системы сводится

достижению следующих условий и параметров оптимизации:

• трассы маршрутов определяются с

учетом

конкретных планов

реализации строительства элементов магистрально-уличной сети на

расчетный период;

• каждый маршрут в отдельности связывает пассажирообразующие и

пассажиропоглощающие пункты города по транспортной сети, как

правило,

кратчайшими путями;

• пересадочность сообщений по маршрутной сети города в целом

находится в пределах значения, задаваемого в качестве критерия на

основе анализа современного состояния;

• минимальная величина пассажиропотока на любом участке маршрута

выше величины, заданной в качестве критерия, что обеспечивает

экономическую эффективность функционирования маршрута;

• количество маршрутов в городе оптимизируется по критериям их

загрузки и беспересадочности сообщений с

учетом

минимальной

ломки

сложившейся маршрутной системы;

• протяженность маршрута оптимизируется как по ранее указанным

критериям,

так и по условиям работы водителей и эксплуатации

подвижного состава;

• конечные пункты маршрутов привязываются к действующим и

перспективным оборотным кольцам, а также к площадкам на

свободных территориях в местах формирования новой застройки, за

пределами общегородского центра;

150

• маршрутная система обеспечивает координацию работы

всех

видов

городского массового пассажирского транспорта в части создания

удобных пересадочных узлов с одного вида транспорта на

другой

преимуш;ественно вне центрального ядра города;

• маршрутная система обеспечивает снижение пассажиропотоков на

основных, в настоящее время перегруженных,

участках

магистральной сети.

Следует

указать, что приведенные целевые параметры оптимизации

маршрутной системы направлены на улучшение сложившегося уровня

транспортного обслуживания населения, которое включает предельно

допустимый интервал движения подвижного состава на маршруте,

отражающий заданный пассажиропоток, возможно меньшие величины

пересадочности и затраты времени при прокладке маршрутов по кратчайшим

путям. Наряду с этим учитываются пассажирообразующие узлы

взаимодействия внешнего и пригородного транснорта.

В основе

третьего

этапа

лежит построение, либо корректировка

системы маршрутов

между

транспортными районами города (их центрами

тяжести), т.е. теоретически возможной системы, не учитывающей, однако, на

данном этапе в полной мере эксплуатационных условий (загрузки отдельных

участков магистралей, возможностей размещения остановочных пунктов,

возможность использования того или иного вида транспорта в тех или иных

районах и др.).

Исходными данными при этом являются:

1) численность населения зоны, места приложения

труда

досуга

(численность мест на предприятиях, организациях, учреждениях,

количество мест в развлекательных учреждениях, и др.);

2) кратчайшие пути следования

между

центрами тяжести расчетно-

транспортных районов по магистральной сети;

3) величина возможного пассажиропотока на всей протяженности

маршрута;

4) минимальная величина пассажиропотока на

участках

маршрута,

ограничивающая его протяженность;

5) значение показателя пересадочности по каждой из городских зон.

Конструирование маршрутной системы ведется по

двум

блокам:

151

1-й - построение принципиальной схемы маршрутов по заданным

критериям

с использованием

всех

городских зон или отдельно взятых

районов;

2-й — расчет комплекса показателей по каждому маршруту и маршрутной

системе города в целом.

По

каждому маршруту рассчитывается ряд показателей: протяженность,

транспортная работа, средняя дальность маршрутной поездки, коэффициент

сменяемости пассажиров на маршруте, коэффициенты неравномерности

перевозок по длине и направлениям маршрутов, потребное количество

подвижного состава; даются также показатели, характеризующие

маршрутную систему города в целом.

На

рисунке 3,12 представлены основные этапы формирования

маршрутной схемы, с применением комбинаторных методов.

Данный

этап включает в себя логический анализ полученной

принципиальной

схемы маршрутов по следующим признакам:

• сходимость ее с существующей маршрутной системой города,

особенно

на связях, обслуживающих крупнейшие

пассажирообразующие пункты;

• проверка полученной беспересадочности сообщений (сравнение с

существующим положением) как по отдельным мощным связям (в том

числе с узлами внешнего и пригородного транспорта), так и в целом

для города;

• проверка пересадочных узлов, их загрузки и пропускной способности;

• проверка загрузки основных транспортных магистралей города как

существующих, так и намечаемых к строительству на расчетный

период;

• анализ целесообразности сохранения или отказа от полученных

укороченных маршрутов, входящих в состав более длинных, по

рассчитанным показателям;

• удлинение (продление) отдельных маршрутов для обеспечения

доступности к линиям массового транспорта населения отдельных

жилых кварталов, привязка к проходным промпредприятий и т. п,;

• проверка взаимосвязи маршрутов ГПТ с узлами внешнего и

пригородного транспорта;

152

объединение коротких маршрутов с близкими по величине

пассажиропотоками или разрыв очень длинного маршрута, не

обеспечивающего нормальных условий и режима работы водителей и

подвижного состава.

Формирование вариантов маршрутных

схем с

помошью комбинаторного метода

нанравленным отбором вариантов

Определение затрат времени всеми нассажирами

на

совершение нередвижении но

городу

нри использовании рассматриваемого варианта схемы маршрутов

Расчет показателей, характеризующих рассматриваемый вариант схемы

маршрутов,

в том

числе:

• определепие величины возможпого нассажирооборота;

• онределение величины фактического иассажирооборота;

• расчет величины коэффициента динамического иснользования

вместимости нодвижного состава;

• онределенне объема перевозок;

• расчет количества нересадок:

• онределение коэффициента пересадочности;

• онределение протяженности маршрутной и транснортной сетей;

• онределение величины маршрутного коэффициента;

• онределепие средней дальности поездки пассажира

по

каждому

маршруту

марщрутпой сети

целом;

• определение средней дальности нередвижения.

Выбор основного, наилучшего на данном этапе решения задачи, варианта схемы

маршрутов

Проверка целесообразности оставления отдельиых маршрутов

основном

варианте схемы

Формирование расписания движения транспортных средств

Составление для пассажиров справочника рекомендуемых нутей нроезда

между

микрорайонами города

Рисунок

3.12 - Алгоритм выбора рационального варианта схемы

пассажирских маршрутов для города

Такой

логический анализ проводится широким кругом специалистов на

базе расчетных характеристик каждого маршрута в отдельности и

маршрутной системы в целом, а также материалов анализа натурных

153

обследований современного состояния функционирования пассажирского

транспорта и передвижений населения в плане города.

Подвергнутая логическому анализу принципиальная схема маршрутов

при

внесении каких-либо изменений подвергается перерасчету с получением

новых показателей по количеству маршрутов, беспересадочности сообш;ений

характеристике каждого маршрута. Этот процесс носит итеративный

характер и осуществляется по достижении решения, при котором основные

целевые параметры

будут

иметь незначительные отклонения от заданных и

логический анализ маршрутной системы не

будет

требовать ее изменений.

Четвертый

этап

предусматривает выбор подвижного состава для

города, с

учетом

городских особенностей: рельефа местности, типа городской

застройки,

исторически сформировавшимися традициями. Закрепление

маршрутов (видов транспорта) за предприятия осуществляющими дорейсовое

послерейсовое обслуживание, с

учетом

минимальных пробегов и режимов

работы транспорта. Основой для такого решения является размещение данных

предприятий на территории города, размещение которых конкретизируется

планом

застройки территории города на рассматриваемый период.

Окончательный расчет показателей, характеризующих каждый маршрут в

отдельности и маршрутную систему города в целом; расчет потребности в

подвижном составе ГПТ по видам и вместимости и распределение его по

маршрутам. На этом этапе рассматривается возможность работы различного

вида подвижного состава на маршрутах города, согласование режимов работы

различного вида подвижного состава, формирование тарифов на проезд по

каждому из видов пассажирского транспорта, и согласование тарифной

политики

между

предприятиями, осуществляющими перевозки (единый

проездной).

Пятый

этап

является основой для определения технико-экономических

показателей функционирования автотранспортных предприятий и

перевозчиков: определения оптимальных сроков замены и списания

подвижного состава; формирования номенклатуры запасных частей;

подписания

договоров на поставку узлов и агрегатов; формирование

ремонтной

зоны на территориях АТП с согласование прохождения ТО

транспорта различной формы собственности на базе данных предприятий;

нормирования

расходов ГСМ по видам транспорта и маршрутам с

учетом

режимов работы и сезонности.

154

Выводы по третьей главе

Предложенная трехуровневая комплексная система экономико-

математических и имитационных моделей ГПТ обеспечивает:

• основу

для

построения прогнозных моделей

на

основе выявленных

тенденций,

сезонности

цикличности,

что

является базой

для

принятия

управленческих решений;

• оценку уровня транспортной доступности городских районов,

выявление проблемных

зон в

транспортной сети, обеспеченность

видами транспорта;

•

учет

комплекса аспектов функционирования остановки:

подход

пассажира

на

остановку, ожидание, выбор вида транспорта

маршрута следования, загруженность транспортных средств;

• обоснование принимаемых решений

по

оптимизации работы

подвижного состава: выбора вида транспорта

для

работы

на

определенном маршруте, режимов работы транспорта;

• оптимизацию интервалов движения

по

часам суток, обоснование

выбора подвижного состава для маршрута;

• расчет

соответствии

установленными тарифами величины прибыли

по

маршруту,

соответствии

выбранным видом

маркой

подвижного состава.

Сконструированная

реализованная

среде пакета GPSS WORLD

имитационная

модель остановки

для

оценки показателей транспортной сети

города (времени ожидания пассажиров начала обслуживания) обеспечивает

проведение анализа влияния

следующих

параметров маршрутной сети

на

качество обслуживания пассажиров:

• вместимость транспортных средств;

•

коэффициент

загруженности транспортных средств;

• интервалы движения транспортных средств,

в том

числе учитывать

диапазон изменения интервалов;

• величину критического времени ожидания;

• приоритеты выбора транспортного средства (по критерию стоимости

проезда);

• параметры пассажиропотока.

155

Разработанная

оптимизационная модель для определения рационального

сочетания вида и количества транспорта, позволяющая обосновать

экономическую целесообразность маршрута в целом.

Предложенная методика анализа и совершенствования системы ГПТ

города, позволяет разбить весь процесс на ряд взаимообусловленных этапов,

что должно обеспечить комплексный

подход

к исследуемой проблеме.

156

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты диссертации представляют новое решение актуальной задачи

применения

и совершенствования методов экономико-математического

моделирования и анализа функционирования системы городского

пассажирского транспорта для получения оценки его деятельности с целью

повышения

эффективности функционирования системы.

Методология основана на сочетании качественных и количественных

методов исследования. Разработанные модели и примененные методы

позволяют повысить эффективность и обоснованность принимаемых решений

области повышения эффективности и качества ГПТ.

Полученные

результаты

использованы при разработке рекомендаций по

совершенствованию системы управления городским пассажирским

транспортом:

Отсутствие

у муниципальных транспортных предприятий возможностей

для обеспечения потребностей населения в перевозках привело к

формированию

частного сектора, и как негативный момент - к снижению

количества транспорта средней и большой вместимости.

2. Современные темпы развития городского пассажирского транспорта не

адекватно сочетаются с темпами развития городской инфраструктуры, не

отвечают

современным потребностям населения, уровню урбанизации

города. В этой связи необходимо уточнение методической основы

анализа и совершенствования систем пассажирского транспорта.

3. Проведен содержательный анализ

задач

повышения эффективности

управления в системе городского пассажирского транспорта, выбрана

система показателей, характеризующих ее

функционирование.

В качестве

основного социально-значимого показателя выбрано время, затраченное

на

ежедневные передвижения.

4. Увеличение времени передвижений

сверх

допустимых норм

ведет

формированию

транспортной усталости, что в свою очередь сказывается

на

производительности

труда.

Получена математическая зависимость,

позволившая определить степень влияния превышения затрат времени на

производительность

труда,

которая может являться в качестве одного из

показателей функционирования пассажирского транспорта.

157