CC BY
27
УДК 656.11
DOI: 10.21285/1814-3520-2016-4-187-192
ГЕНЕРАЦИЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИЙ КАК ОСНОВНАЯ КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ ТЕРРИТОРИИ / ЦЕНТРА МАССОВОГО ТЯГОТЕНИЯ
© А.В. Зедгенизов1
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассматриваются проблемы оценки транспортного спроса на основе количественных характеристик территорий / центров массового тяготения (ЦМТ). Исследована наиболее значимая характеристика - удельная генерация корреспонденций, диапазоны ее изменения и влияющие на нее факторы, к которым следует отнести: удаленность от центра города и /или от магистральной улицы, тип территории / ЦМТ. Анализируется вариация генерации корреспонденций по дням недели и сезонам года. Предложены рекомендации практического применения величины удельной генерации корреспонденций в зависимости от типа территории.
Ключевые слова: удельная генерация корреспонденций; сезонная неравномерность; транспортный спрос; привлекательность территории /ЦМТ.
TRIP DISTRIBUTION GENERATION AS A MAIN QUANTITATIVE CHARACTERISTIC DETERMINING AREA ATTRACTIVENESS/ CENTER OF MASS ATTRACTION A.V. Zedgenizov
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article discusses the problems of traffic demand assessment on the basis of area quantitative characteristics / centers of mass attraction (CMA). The study has been given to the most significant characteristic that is specific trip distribution generation, its variation ranges and the factors affecting it. The latter include remoteness from the city center and/or main street, type of the area / CMA. Analysis is given to the variation of trip distribution generation by the days of the week and seasons. Recommendations on the practical application of the value of specific trip distribution generation depending on the area type are given.
Keywords: specific trip distribution generation; seasonal unevennesstransport demand; area attractiveness/ CMA
В классической и современной специальной литературе достаточно полно раскрывается процесс формирования транспортного спроса [1, 3], включая методики и исходные данные, позволяющие оценивать обозначенную нами проблему на основе демографических и социально-экономических прогнозов. К сожалению, в настоящее время сбор этих данных, особенно в разбивке по транспортным расчетным районам, не представляется возможным. Даже если и получить такие данные, то их точность будет весьма низкой, поскольку люди стали гораздо чаще менять места жительства и работы, свои предпочтения на счет проведения досуга, посещения магазинов, в том числе и для покупок товаров первой необходимости, к тому же индивидуальный транспорт стал действи-
тельно массовым. Учитывая эти аспекты для оценки транспортного спроса в современных условиях, необходимо использовать такую исходную информацию, которая бы оставалась достаточно постоянной на протяжении относительно длительного периода времени: 10-15 лет - срок комплексной транспортной схемы (КТС). В качестве такой исходной информации можно использовать количественные характеристики функционирования городской территории, учитывать объем посетителей, распределение загрузки посещения по часам суток, дням недели, выявлять продолжительность посещений, удельную нагрузку, приходящуюся на единицу площади, выявлять долю посетителей на индивидуальном транспорте и др. Другими словами, необходимо учесть особенности территории / цен-
1
Зедгенизов Антон Викторович, кандидат технических наук, доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте, докторант, e-mail: azedgen@gmail.com
Zedgenizov Anton, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Transport Management and Logistics, Doctoral Candidate, e-mail: azedgen@gmail.com.
тров массового тяготения (ЦМТ), которые будут влиять на потребность посещения этого места широкими группами населения.
Из большинства количественных характеристик, способных описать процессы функционирования территории / ЦМТ, охарактеризовать ее уникальность, наибольший интерес представляет удельная генерация корреспонденций. Удельная генерация корреспонденций - это число посетителей территории определенного типа, отнесенных на единицу площади этой территории (как правило м2, 100 м2), чел./м2. Удельная генерация корреспонденций в зависимости от специфики территории / ЦМТ делится:
По сезонам года:
- летний период - города-курорты, садоводческие некоммерческие товарищества (СНТ), дачные некоммерческие товарищества (ДНТ), участки улично-дорожной сети (УДС), прилегающие к водной акватории, пляжи, места массового отдыха и т.п.;
- осенне-весенне-зимний период -объекты приложения труда, жилые массивы, физкультурно-оздоровительные комплексы, предприятия торговли и т.п.
По дням недели:
- будние дни (понедельник - пятница);
- выходные дни (суббота, воскресенье, дни государственных и народных праздников).
По часам суток:
- «межпиковые» периоды (раннее утро, середина рабочего дня, поздний вечер);
- «пиковые» периоды (утренний час «пик», поездки, совершаемые по трудовым целям и на учебу в техникумы, колледжи и вузы, обратные корреспонденции).
В зависимости от типа территории / ЦМТ нагрузка на УДС будет приходиться в разные периоды года, дни недели и часы суток. При прогнозировании интенсивности движения транспорта на отдельных участках УДС важно знать «пиковые» распределения рассматриваемого объекта (специфику функционирования). Так, например, жилые массивы загружают УДС в утренние
и вечерние часы «пик», а торгово-развлекательные центры - в вечерние часы (рис. 1).
Удельная генерация корреспонденций может быть определена из следующего выражения:
G =
Ht=iN
F '
где N - число корреспонденций, совершенных к территории / ЦМТ за рассматриваемый период (сутки), чел.; Р - площадь рассматриваемой территории / ЦМТ, м2; п -число случаев. Из математического выражения понятно, что удельная генерация является в какой-то мере качественной характеристикой, поскольку на ее основе можно оценить привлекательность территории / ЦМТ, выполнить прогнозирование транспортного спроса, что, несомненно, позволит повысить качество транспортного обслуживания посетителей. Удельная генерация корреспонденций в совокупности с зависимостями, позволяющими оценить степень ее вариации, может быть использована для предварительной оценки объема посетителей планируемых территорий / ЦМТ, например, для выявления срока окупаемости, рентабельности создания такой территории / ЦМТ.
Удельная генерация корреспонден-ций, по мнению автора, будет существенно различаться в зависимости от типа территории / ЦМТ. В целом исследуемый диапазон лежит в пределах от 0,0005 чел./м2 (5 чел./Га) до 6 чел./м2. Однако большая часть территорий / ЦМТ принимает диапазон в средних значениях (0,04-0,71 чел./м2), это обусловлено высокой долей (до 70% с учетом этажности) территории / ЦМТ жилья средней и высокой этажности застройки в городах (0,02-0,07 чел./м2). К территориям / ЦМТ с низкой удельной генерацией (от 0,0005 чел./м2 до 0,0047 чел./м2), как правило, относят крупные промышленные объекты, которые в силу технологического процесса требуют достаточного пространства, и жилые территории с участком земли: индивидуальное жилищ-
400 300 200 100 о
с; о
400 -500
2000 1500 1000 500 О
-500 -1000 -1500 -2000
□ Входящих □ Выходящих Часы суток
7:00 8:00 9:00 10:00 11 АО 12:00 13:00 14:00 15:00 16Л0 17:00 18:00 19:00 20:00 21 АО 22:00
□ Входящих □ Выходящих
Часы суток
7:00 8:00 9:00 10:00 11 АО 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21ЙО 22:00
б
Рис. 1. Распределение генерации корреспонденций по часам суток: а - жилой массив; б - крупный торгово-развлекательный центр
а
ное строительство (ИЖС), ДНТ, СНТ. К территориям / ЦМТ средней удельной генерации (от 0,0048 чел./м2 до 0,71 чел./м2), как правило, относят жилье средней и высокой этажности, площади автомобильных стоянок и гаражных кооперативов, сюда же можно отнести медицинские учреждения (больницы, госпитали, поликлиники), дома отдыха, церкви, элитные места досуга (сауны, уф-клубы), проектные организации, научно-исследовательские институты, рынки открытого типа (строительные, вещевые), торговлю крупными товарами (мебель, автосалоны, товары промышленного назначения), учреждения автомобильного
сервиса (АЗС, СТО, автомойки), физкультурно-оздоровительные комплексы, кинотеатры и т.п. К территориям / ЦМТ, обладающим высокой удельной генерацией (от 0,72 чел./м2 до 6 чел./м2), можно отнести почти всю торговлю товарами первой необходимости (продуктовые магазины, супермаркеты, аптеки), а также большую часть специализированных магазинов, отделы банковского обслуживания, многофункциональные торгово-развлекательные центры, отделения связи, заведения увеселительно-развлекательного характера (рестораны, кафе, бары) и т.п. В некоторых случаях к диапазону средней удельной генерации
можно отнести кафе, бары, имеющие низкую популярность среди населения по причине влияния третьих факторов: города с численностью населения менее 100 тыс. чел., высокая удаленность от центра города / магистральной улицы, не популярность бренда / марки заведения. Усредненные значения удельной генерации корреспон-денций по укрупненным типам территории / ЦМТ представлены в табл. 1.
довательно, оценка влияния удаленности от центра города должна проводиться в рамках одного типа территории / ЦМТ.
Влияние сезонности, дня недели может вносить существенные коррективы в число корреспонденций, осуществляемых в рассматриваемую территорию / ЦМТ. В среднем по всем типам территории / ЦМТ удельная генерация корреспонденций в будние дни составляет 0,86, а в выходные
Таблица 1
Удельная генерация корреспонденций
Код использования территории Наименование типа использования территории Удельная генерация, чел./м2/сутки
0 Порты и транспортные терминалы 0,024
100 Промышленные зоны 0,032
200 Жилые зоны 0,0158
300 Образование 0,488
400 Зоны отдыха и развлечений 0,179
500 Учреждения государственной власти 1,141
600 Медицинские учреждения 0,372
700 Офисы 1,166
800 Розничная торговля 2,118
900 Службы сервиса 0,213
На основании вышеизложенного можно предположить, что выявление зависимостей между удельной генерацией корреспонденций и влияющими на нее факторами возможно только в рамках предложенных диапазонов, и не исключено, что более точные зависимости, отвечающие необходимым статистическим критериям, будут найдены в рамках одного типа использования территории / ЦМТ. Так, например, на рис. 2 показана зависимость удельной генерации корреспонденций от удаленности от центра города, из которой следует, что наиболее приемлемая зависимость будет наблюдаться только в случае с территориями / ЦМТ, обладающими низкой удельной генерацией корреспон-денций. Для территорий / ЦМТ со средней и высокой удельной генерацией корре-спонденций удаленность от центра города существенного влияния не оказывает. Сле-
о
0,69 чел./м2. Так, например, по целому ряду примеров торгово-развлекательных центров можно судить о повышении востребованности и привлекательности этих территорий / ЦМТ в выходные дни, например, удельная генерация корреспонденций тор-гово-развлекательного центра «Джем Молл» в г. Иркутске в будний день составила порядка 9152 чел. на 21511 м2, что соответствует 0,425462662 чел./м2. В выходной день удельная генерация составила 0,726773924 чел./м2, что соответствует поправочному коэффициенту 1,715 для крупных городов. В соответствии с [2] для малых городов поправочный коэффициент составит 1,103, для больших - 1,46. Для продуктовых магазинов в больших городах поправочный коэффициент - 1,48. Дополнительная информация по поправочным коэффициентам территорий / ЦМТ приведена в табл. 2.
ш
ш
■X
о ш а. а. о
га а. ш
к га
X
л ц
ш d
0.8
0,7 0:6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
S000
1 О 1 I?2 = 0,1946
.....__8„_, о ........._°_0 0 ----------- о Удельная генерация "" тярреспондеяцийггЧЕМС"
о о —Степенная (Сдельная .. /операция............
'1 "Тз 4Q о ОО * 8 корреспонденции., чеп/м2)
Jtoo а <j о -o^SJLÄ о. ^ ° -¡в-е-в—
10000
1SOOO
20000
: : : FF =10,0721
о 1 1 ® 1 1
1 1 О 1 9____ ^ а Удельная Тенерация
о о Ц 1 §
Ü 1 —¡—Степенная (Удельная
0 8 1 1 генерация ■ - ......ч - керреепвнденций- -
9 и «М, "о о л 0 0 1 1 1 т>
0,005 0,0045 0,004 0,0035 0,003 0,0025 0,002 0,0015 0,001 0,0005 О
25000
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 О
Ol 1 » R: = 0,6705
о Удельная генерация
корреспонденции., чёл7м2
(Удельная генерация
0 -о- - - -о - - корреспонденций., чел/м2)
0 о~ ______Q____ о
5000
10000
15000
20000
25000
0 I R2= 6,1821
i9 ! ! !
! 0 — 0 ^¡д^ьная генерация
корреспонденции,, чел/ЬЙ
-----.о- о о ___ -О____ О О о --^Цолиномиальная (Удельная
о о о о
о ; о ;
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 ВООО 9000
Удаленность от центра города, м
Рис. 2. Зависимость удельной генерации корреспонденций от удаленности от центра города: а - все типы территории / ЦМТ; б - с низкой; в - средней; г - высокой удельной генерацией корреспонденций
Таблица 2
Поправочные коэффициенты, учитывающие изменение удельной генерации корреспонденций в выходные дни по отношению к будним дням
Код территории / ЦМТ Поправочный коэффициент
206 СНТ, ДНТ 1,58
406 Физкультурно-оздоровительные комплексы (ФОК) 0,74
409 Бани, сауны 1,2
801 Мебель 1,85
804 Строительные товары 1,19
810 Продуктовые магазины 1,17
815 Смешанные торгово-развлекательные центры 1,715
820 Алкомаркеты 0,77
904 СТО 1
б
а
в
г
Из табл. 2 видно, что привлекательность большинства территорий / ЦМТ растет в выходные дни, исключением являются физкультурно-оздоровительные комплексы и розничная торговля алкогольной продукцией. Выявить закономерности изменения удельной генерации по сезонам
года, например, в летний период (время отпусков) по отношению к трудовому периоду возможно только на основании достаточного числа обследований, которые являются весьма трудоемкими.
Статья поступила 12.01.2016 г.
Библиографический список
1. Зедгенизов А.В., Зедгенизова А.Н., Лагерев Р.Ю. портных систем: материалы четвертой Междунар.
К вопросу о генерации корреспонденций // Пробле- науч.-практ. конф. (Челябинск, 03 мая 2012 г.). Че-
мы и перспективы развития Евроазиатских транс- лябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2012. 350 с.
2. СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планиров- 3. Trip Generation Handbook, 2nd Edition: An ITE
ка и застройка городских и сельских поселений / Гос- Recommended Practice. Washington, DC: ITE, 2004.
строй СССР. М.: ЦНТИ Госстроя СССР, 1989. 56 с.
References
1. Zedgenizov A.V., Zedgenizova A.N., Lagerev R.Iu. K voprosu o generatsii korrespondentsii [To trip distribution generation]. Trudy 4 Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii "Prnblemy i perspektivy razvitiia Evroaziatskikh transportnykh sistem" [Problems and development prospects of Euro-Asian transport systems: Works of IV International research and practice conference], Chelyabinsk, 3 May 2012, Chelyabinsk, Publishing center IuUrGU Publ., 2012, 350 p.
2. SNiP 2.07.01-89* Gradostroitel'stvo. Planirovka i zastroika gorodskikh i sel'skikh poselenii [SNiP 2.0701 -89*(Construction norms and regulations) Town-planning. Planning and development of urban and rural settlements]. Moscow, Gosstroi SSSR Publ., 1989, 56 p.
3. Trip Generation Handbook, 2nd Edition: An ITE Recommended Practice. Washington, DC: ITE, 2004.
УДК 629.423
DOI: 10.21285/1814-3520-2016-4-192-199
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
© С.Г. Шрамко1
Иркутский государственный университет путей сообщения, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15.
Рассмотрены вопросы повышения энергетических показателей и снижения эксплуатационных расходов электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями в режиме рекуперативного торможения. Предложены способы повышения коэффициента мощности и снижения расхода песка в режиме рекуперации, проведена предварительная оценка ожидаемых результатов. Представлены результаты математического моделирования штатного режима работы и предлагаемых способов повышения энергетических показателей электровозов переменного тока в виде диаграмм токов, напряжений и скоростей.
Ключевые слова: электровоз переменного тока; рекуперативное торможение; выпрямительно-инверторный преобразователь; колесно-моторный блок; блок балластных резисторов; диаграммы тока и напряжения; коэффициент мощности.
IMPROVING OPERATION EFFICIENCY OF AC ELECTRIC LOCOMOTIVES IN A REGENERATIVE BRAKING MODE S.G. Shramko
Irkutsk State University of Railway Engineering, 15 Chernyshevsky St., Irkutsk, 664074, Russia.
The paper deals with the issues of improvement of energy performance and reduction of operating costs of AC electric locomotives with commutator traction motors in a regenerative braking mode. The methods to improve the power factor and reduce the consumption of sand in the regenerative mode are proposed. Expected results are given a preliminary estimation. The paper shows the results of mathematical modeling of standard operating conditions and proposed methods of AC locomotive power performance improvement in the form of diagrams of currents, voltages and speeds. Keywords: AC electric locomotive; regenerative braking; reversible converter; wheel-motor unit; ballast resistor unit; diagrams of current and voltage; power factor
Введение
В структуре электропотребления железных дорог основную часть (77,9%) составляет расход энергии на тягу поездов. Сегодня все эксплуатируемые в России электровозы переменного тока с коллекторными электродвигателями имеют невысокий уровень энергетических показателей
в режимах тяги и рекуперативного торможения и характеризуются в связи с этим значительным потреблением электроэнергии. Поэтому в «Энергетической стратегии холдинга "Российские железные дороги" на перспективу до 2030 года» приоритетными задачами стали разработка и внедрение более совершенных энерго- и ресурсосбе-
1
Шрамко Сергей Геннадьевич, старший преподаватель кафедры электроподвижного состава, e-mail: novorosserg@yandex.ru
Shramko Sergey, Senior Lecturer of the Department of Electric Stock, e-mail: novorosserg@yandex.ru
