CC BY
69
ЛОГИСТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
УДК 621.863.2
ДОСЛ1ДЖЕННЯ МЕРЕЖ1 МАРШРУТНИХ ТАКС1 ДЗЕРЖИНСЬКОГО РАЙОНУ М. ХАРКОВА
О.В. Денисенко, доцент, к.т.н., Н.С. Бубишна, студент, ХНАДУ
Анотаця. Наведено стислий огляд Memodie моделювання процеав функщонування м^ськог па-сажирськог транспортног системи. До^джено та розроблено транспортну мережу марш-рутних такс при введенш в експлуатацт станцт метрополтену, як будуються.
Ключов1 слова: рацюнальна маршрутна мережа (ММ), маршрутне така, moпoлoгiчна схема, математичне моделювання, параметри процесу перевезення, транспортна мережа (ТМ).
ИССЛЕДОВАНИЕ СЕТИ МАРШРУТНЫХ ТАКСИ ДЗЕРЖИНСКОГО РАЙОНА Г. ХАРЬКОВА
О.В. Денисенко, доцент, к.т.н., Н.С. Бубынина, студент, ХНАДУ
Аннотация. Представлен краткий обзор методов моделирования процессов функционирования городской пассажирской транспортной системы. Исследована и разработана транспортная сеть маршрутных такси при введении в эксплуатацию строящихся станций метрополитена.
Ключевые слова: рациональная маршрутная сеть, маршрутное такси, топологическая схема, математическое моделирование, параметры процесса перевозки, транспортная сеть.
RESEARCH OF FIXED-ROUTE TAXIS NETWORK OF DZERZHINSKY DISTRICT OF KHARKIV
O. Denisenko, Associate Professor, Candidate of Technical Science, N. Bubynina, student, KhNAHU
Abstract. A short review of modelling methods of the process of urban passenger transport system functioning is presented. The transport network of fixed-route taxis based on introduction of underground stations being built into exploitation is investigated and developed.
Key words: rational route network, fixed-route taxi, topological scheme, mathematical modelling, parametres of transportation process, transport network.
Вступ
Останшм часом велике мюце у мюьких пере-везеннях займають мшроавтобусш перевезення. Зростання кшькосп пасажирiв, яю користуються послугами мшроавтобушв, ха-рактеризуеться не тшьки зростанням обсягу перевезень, але й удосконаленням якост по-казниюв пасажирських перевезень. Визнача-
льними задачами комплексно! оргашзаци перевезень е формування маршрутних систем (МС) та побудова розкладiв руху. Аналiз методiв оргашзаци мюьких пасажирських перевезень показуе, що процеси розгляда-ються, як правило, на кожному видi транспорту iзольовано, без урахування координаци !х роботи. Неадекватнють стратегш управ-лшня взаемодiею транспортних систем при-
зводить до зниження рiвня транспортного обслуговування населення та неминучих економiчних збитюв, як на кожному вид транспорту, так 1 на транспортних тдприем-ствах. Тому однieю з важливих проблем стае створення методiв координованих перевезень пасажирiв у мюькому сполученнi з ураху-ванням взаемодп рiзних видiв транспорту.
Аналiз публжацш
Можна видiлити три основних способи до формування структури ТМ: емтричний, ев-ристичний та математична оптимiзацiя.
Перший спосiб [1-3] обмежений за кшьюстю альтернативних варiантiв мережi, яю можуть бути оцiненi за розумний час. Додавання за-собiв штерактивно! графiки до системного аналiзу значною мiрою збагачуе розробку й ощнку мереж. Можна перевiрити значно бь льше мереж за значно менший час. Однак при цьому способi проявляеться тенденцiя зсуву до юнуючо! мережi, i тому нетрадищй-ш рiшення не можуть бути дослщжеш. Бшь-ше того, немае гарантп, що будуть знайденi рiшення, близью до оптимального.
На противагу цьому способу, математична оптишзащя, запропонована закордонними авторами та у робот [4], що базуеться на л> ншному програмуваннi або загальному щло-чисельному програмуванш, приведе до по-будови оптимально! мереж1, за заданих об-межень, i не буде змщатися до юнуючо! мереж!. Однак можливосп вiдомих нам програмних продукпв математично! оптимь зацii обмеженi вщносно малими мережами.
Евристичнi способи [5-7] «наводять мют» над розривом мiж системним аналiзом за до-помогою засобiв iнтерактивноi графiки i способами математично! ошташзацп. В еври-стичних способах використовуються систе-матичнi процедури для формування й удо-сконалення ТМ. Складшсть проблеми в цшому скорочуеться за рахунок !! роздшення на окремi компоненти. У рамках кожного компонента можливо отримати гарне, а iнодi й оптимальне ршення. Складнiсть i вимоги до обчислювально! потужностi ще бiльше скорочуються за рахунок обмеження кшько-стi взаемодш мiж компонентами. Хоча еври-стичш способи не гарантують одержання оптимально! мереж^ але початковi умови й iншi параметри можна змшювати так, щоб
збiльшити шанси на те, що реальний оптимум, який м^ бути отриманий за допомогою математично! оптимiзацii, був включений у дiапазон розглянутих мереж.
В закордонних дослщженнях використову-ють всшяю моделi визначення запитiв на по-!здки в суспiльному транспортi, що е результатом його специфiчноi ролi як конкурента iндивiдуальному транспорту у розвинених кашталютичних кра!нах. Що стосуеться ра-дянських робiт, тут це питання виршуеться практично однозначно. Вважаеться, що тру-довi по!здки в ранковий перiод носять най-бiльше стабiльний характер i створюють най-вищ навантаження на суспшьний транспорт. МС, що задовольняе потреби населення в трудових пересуваннях у ранковий «перюд шк», здатна забезпечити перевезення паса-жирiв i в iншi перiоди доби.
У роботах Горбачова П.Ф. [4] процес формування ращонально! ММ проводиться доти, поки не буде отримано очшуване значення щльово! функци. Цiльова функцiя маршрути-зацii, вiдповiдно до вихiдних даних, визначае суму витрат на експлуатащю транспорту за розглянутий перiод i вартiсну оцiнку наслщ-кiв транспортного процесу (зниженням про-дуктивностi пращ пасажирiв на основному виробництвi внаслщок транспортно! стом-люваностi), i в загальному видi виглядае так:
N N п М
I I I (V (А ■ ^ожк + В ■ ^двк ■У дк ) +
1 ] 1 к
+1 (СПер V + Спост ) ■ К1 ■ Тп ^ Ш1П, (1)
1
де N - кшьюсть транспортних районiв; п -кшьюсть можливих варiантiв шляху прохо-дження з району 1 у район у; кщ - кiлькiсть пасажирiв, яким треба перемщатися по шляху I з району 1 у район у; М - кiлькiсть посадок на дорозi I; А, В - постшш коефiцiенти, що визначають потенцшш втрати пасажирiв вiдповiдно на очшування й пересування в ТЗ; ¿двк - тривалiсть к-о! маршрутно! по!здки; удк - динамiчний коефщент використання мют-костi; О - кшьюсть марок автобусiв, що пра-цюють на маршрутах; Сперг, Спостг- - вщповщ-но змiннi й постшш витрати на експлуатащю /-о! марки автобуса; N - необхщна кiлькiсть автобусiв /-о! марки; Тп - тривалiсть розра-хункового перюду, год.
Для ощнки ефективносп функщонування мюько! пасажирсько! транспортно! системи (МПТС) бажано використовувати математи-чне моделювання, яке дозволяе змоделювати ситуацiю розвитку МПТС та визначати зна-чення показниюв з використанням обмеже-ного обсягу трудових ресурсiв.
Мета та постановка задачi
Метою дослiджень була розробка транспортно! системи маршрутних такс Дзержинсько-го району, що дозволяе шдвищити ефектив-нiсть МПТС. Зпдно з поставленою метою сформовано задачi дослiджень:
- дослiдити та визначити ращональну мережу маршрутних такс Дзержинського району;
- розробити ТМ маршрутних такс при вве-денш станцiй метрополiтену, якi будуються.
Моделювання об'екта дослiдження
1снують два основш шляхи удосконалення оргашзаци перевезень пасажирiв: органiзацiя маршрутно! системи та оргашзащя роботи автобусiв на маршрутi. З точки зору науково-го шдходу до вирiшення поставлених задач е доцшьним використання першого способу.
Формування ращонально! маршрутно! мере-жi мюького пасажирського транспорту (МПТ) складаеться з розрахунку матриць найкоротших вiдстаней та кореспонденцш, формування безлiчi конкурентноздатних маршрута, розподшення пасажирських потокiв мiж маршрутами в матричнiй формi, розподшення кореспонденцш та рухомого складу мiж маршрутами, розрахунку штегральних показниюв якостi перевезень пасажирiв у вартюнш оцiнцi транспортного процесу та формуванш рацiонально!' ММ МПТ з конкурентноздатних маршрута.
Першим етапом поставлено! задачi було ви-значення системи повного обсягу маршрута, на базi яких необхiдно було шляхом аналiзу визначити найбiльш рацiональнi, з точки зору модел^ що використовуеться, та ряду об-межень теоретичного i практичного характеру, як iснують при розробцi рацiонально! схеми. Зi сформованих на першому етат 160 маршрутiв обрано тi, сукупшсть яких дозволяе мiнiмiзувати значення критерiю, i тим самим забезпечуе максимальну ефектившсть мереж1.
Рiшення ще! задачi дало змогу визначити Ki-лькiсть та основш параметри ращональних маршрутiв, що дало змогу сформувати якiсну систему перевезень пасажирiв маршрутними таксi усього району. Отримана ращональна схема складаеться з 26 маршрута та забезпечуе 13 % скорочення значення критерда ефективносп ММ.
Однiею з важливих задач у цьому напрямi була розробка мереж пiдвезення пасажирiв у разi введення у пiвнiчнiй частинi району двох станцш метрополiтену. Для цього було запропоновано пiдхiд до формування ТМ окремо! частини регiону, на базi якого сформовано та розраховано ряд основних параме-трiв процесу перевезення та доставки ктен-тiв до нових станцiй метро. В результат моделювання ново! ТМ було отримано мо-дернiзовану схему району з п'ятьма додатко-вими пiдвiзними маршрутами.
Перший етап ращонального вибору системи маршрутiв району базувався на використанш програмного продукту Routing, який серед ряду переваг мае i недолши, що пов'язанi з недосконалою оцiнкою ряду параметрiв перевiзного процесу. Обрано такi параметри: час руху (JRT, хв), час перевезення (RIT, хв), час по!здки в ТЗ (IVT, хв), час очшування при пересадженш (TWT, хв), частота переса-джень (NTR), вiдстань перевезення (RID, км), вщстань по!здки (довжина) (IVD, км).
Отримавши початкове значення параметрiв мереж1, було проведено ïï модифiкацiю. Запропоновано 4 варiанти, серед яких було обрано найбшьш рацiональний. У табл. 1 наведено значення параметрiв для iснуючоï ТМ та при введенш запропонованих заходiв.
Таблиця 1 Значення параметр1в
Параметр 1снуюча ТМ Запропонований вар1ант
JRT, хв 21,9512 21,8650
RIT, хв 11,7979 11,7093
IVT, хв 8,4014 8,3939
TWT, хв 0,8117 0,7044
NTR 1,5262 1,5210
RID, км 7,5186 7,5131
IVD, км 7,3410 7,3337
Проведено ан^з впливу таких факторiв як кшьюсть маршрупв у мереж1, варiацiя чи-сельностi дублюючих та частково дублюю-чих маршрутiв, змша схем маршрутiв та зм> на штервалу руху на параметри об'екта до-слiдження.
Розглянуто вплив варiанта пiдвiзних марш-рутiв та !х кiлькостi на параметри об'екта дослщження. Для умови, коли на пр. Людв^а Свободи та Студмiстечко будуть введет станци метрополiтену, створено 16 варiантiв пiдвiзних маршрутiв. У результат аналiзу обрано варiант транспортного процесу з най-лiпшими умовами. Виявлено перспективний варiант, що е найбшьш сприятливим з точки зору схемного ршення та параметрiв руху. Вш враховуе появу нових станцiй метропол> тену, модифiкацiю мережi та кращий варiант пiдвiзних маршрутiв, який складаеться з чо-тирьох пiдвiзних маршруив. У табл. 2 наведено значення параметрiв у перспективному варiантi.
Таблиця 2 Значення параметр1в при перспективному вар1аш!
Отримано рацiональну схему маршрупв, яка складаеться з 26 маршру^в та забезпечуе 13 % скорочення значення критерда ефекти-вност ММ. Розроблено декiлька варiантiв ТМ маршрутних таксi при введеннi станцш метрополiтену, якi будуються, та обрано ва-рiант транспортного процесу з найлшшими умовами.
Лiтература
1. Самойлов Д.С. Принципы построения и
координации маршрутов городского пассажирского транспорта / Д.С. Самойлов. - М. : ОНТИ АКХ имени К. Д. Памфилова, 1959. - 74 с.
2. Ларионов B.C. Принципы и метод уста-
новления пассажирских маршрутов / В.С. Ларионов ; под ред. Л.А. Бронштейна. - М. : Наркомхоз РСФСР, 1940. - 184 с.
3. Акулова А.Я. Совершенствование марш-
рутной системы массового пассажирского транспорта / А.Я. Акулова, И.Р. Ниедолс. - М. : Транспорт, 1985. -196 с.
4. Горбачов П.Ф. Концепщя формування
систем маршрутного пасажирського транспорту в мютах : автореф. дис. на здобуття наукового ступеня д-ра техн. наук : 05.22.01 «Транспорты системи» / Горбачов Петро Федорович. - Харюв : ХНАДУ, 2009. - 39 с.
5. Яворский В. В. Модели и алгоритмы про-
ектирования маршрутных сетей городского пассажирского транспорта : авто-реф. дис. соискание научн. степени канд. техн. наук : 05.22.01 «Транспортные системы» / Владимир Викторович Яворский. - Томск : Томский ПИ, 1976. - 24 с.
6. Ольховский С.Ю. Исследование и разра-
ботка методов совершенствования пассажирской транспортной системы города : автореф. дис. соискание научн. степени канд. техн. наук : 05.22.01 «Транспортные системы» / Сергей Юрьевич Ольховский. - М. : ИКТП, 1982. -22 с.
7. Лопатин А.П. Моделирование перевозоч-
ного процесса на городском пассажир -ском транспорте / А.П. Лопатин. - М. : Транспорт, 1985. - 143 с.
Рецензент: В.П. Волков, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцп 5 липня 2010 р.
Параметр Перспективний варiант
JRT, хв 21,837
RIT, хв 11,682
IVT, хв 8,3639
TWT, хв 0,7141
NTR 1,5297
RID, км 7,4973
IVD, км 7,3184
Висновки
