CC BY
73
УДК 656.022
ПАШУТИНА Надежда Анатольевна, Аспирант, Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал Донского государственного технического университета в г. Шахты.) Шахты, Россия [email protected]
КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ШКОЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
В статье рассматриваются ключевые особенности школьных перевозок в Российской Федерации, такие как жесткие ограничения при составлении маршрутов транспорта и частотность движения автобусов на маршруте. В работе приведен анализ современного состояния транспортной системы Российской Федерации. Также в статье рассматриваются вопросы транспортных систем и моделирования транспортного процесса. Статья представляет интерес для ученых, занимающихся вопросами пассажирских школьных перевозок.
Ключевые слова: транспортные системы, метод Минти, школьные перевозки, теория графов, транспортный процесс, оптимизация ресурсных издержек, статистика, школьники.
PASHUTINA Nadejda Anatolyevna, Postgraduate Student, Institute of the Service sector and Entrepreneurship (branch of the Don state technical University) Shakhty, Russia [email protected]
MAJOR SPECIFICS OF ARRANGING SCHOOL TRANSPORTATION OF PUPILS IN RUSSIAN FEDERATION WITH SPECIALIZED PASSENGER CARRIERS
The paper considered the main specifics of school transportation in the Russian Federation, such as tight restrictions on the itineraries scheduled and frequency of buses en route. The study provided a survey of the current state of transportation networks in Russian Federation. Also the paper considered issues of transportation networks and simulations on transport operational routine. The article may arouse interest of researchers involved in issues of passenger traffic for schools.
Keywords: Transportation networks, Minty method, School transportation, the graph theory, the transportation process, optimizing resource expenditures, statistics, pupils.
Транспорт в Российской Федерации является одной из базовых отраслей хозяйства, важной составной частью социально-экономической инфраструктуры страны.
Значимость транспорта подтверждают его удельный вес в основных производственных фондах страны: доля транспортных услуг в валовом внутреннем продукте - 8%, доля в инвестициях на развитие отраслей экономики - 10% и доля численности занятых работников - 6,2% [1].
Общая протяженность путей сообщения России по состоянию на начало 2012 г. составила: 903 тыс. км автомобильных дорог (в том числе 711 тыс. км дорог с твердым покрытием); 86 тыс. км железных дорог общего пользования; 38 тыс. км путей промышленного железнодорожного транспорта, 101 тыс. км внутренних водных путей; 2,5 тыс. км трамвайных путей, 4,8 тыс. км троллейбусных линий; 485 км путей метрополитена; 228 тыс. км магистральных трубопроводов; 639 тыс. км воздушных трасс, из которых более 468 тыс. км являются международными. Ежесуточные объемы перевозок по этим транспортным коммуникациям в 2012 г. составили 58,6 млн пассажиров и 29,3 млн тонн грузов [2].
Роль транспорта в обеспечении безопасности и комфортности доставки школьников к местам получения знаний в России обусловлена ростом требований к системе образования Российской Федерации в целом. Получение качественного и доступного образования является прерогативным направлением деятельности правительства РФ: президентская программа «Сельский школьный автобус» в рамках национального проекта «Образование» была создана в 2001 г. и успешно функционирует на сегодняшний день. Система школьных перевозок относится к системотехническому комплексу, основная цель которого при эффективном взаимодействии транспорта и обслуживающего персонала сократить временные и ресурсные издержки, относящиеся к ее различным компонентам. Циклический характер работы является характерной особенностью функционирования транспортных систем. Началом рабочего цикла при перевозках пассажиров является выезд автобуса с конечного пункта на маршрут.
По виду организации транспортного процесса школьные перевозки относятся к малой системе с развозом или сбором груза, в роли которого выступают школьники, то есть развоз или сбор пассажиров производится от одной точки отправки или к одной точке доставки. При этом варианте автобус за один оборот делает несколько остановок в точках отправки или точках доставки пассажиров. Необходимым требованием к представленному виду организации транспортного процесса является составление графика движения автобусов. Это связано с тем, что длина оборота при развозе или сборе пассажиров существенно больше, чем при челночном движении. Также эта схема перемещения автомобиля характеризуется тем, что за оборот происходит только одна загрузка автомобиля и постепенная его разгрузка в нескольких
Социология и менеджмент
пунктах при развозе пассажиров. Одновременно могут выполняться постепенная многократная загрузка и однократная разгрузка при сборе пассажиров [3].
Структура транспортных систем в пространстве определяется транспортными сетями, совокупностью транспортных связей, по которым осуществляются перевозки, как пассажирские, так и грузовые. Графически модель транспортной сети может быть представлена в виде графа, фигуры, состоящей из вершин и соединяющих их звеньев. Вершины графа - это точки на сети, наиболее важные для определения расстояний или маршрутов движения. Звенья графа - это отрезки транспортной сети, характеризующие наличие дорожной связи между соседними вершинами [4, с. 5].
Имея данные зонирования территории, можно построить модель транспортной сети, разместив вершины графа на имеющейся картограмме территории. Вершинами графа принимаются объекты массового тяготения, такие как центры поселений или микрорайонов. Каждая вершина имеет условное обозначение, например порядковый номер. После проведения анализа территории, зонирования, размещения вершин графа их соединяют линиями или дугами, образуя ненаправленный граф.
Для задач маршрутизации грузового и пассажирского транспорта основой является задача поиска кратчайшего пути. Поставленную задачу можно решить множеством способов, один из которых — метод Минти — отличается простой и широким спектром применения. Алгоритм состоит из конечного числа шагов, на каждом из которых отражаются вершины сети и выделяются некоторые ее дуги. На сети, что задается графом (I,и), где I - множество вершин,
и - множество дуг, с определенной на ней функцией стоимости сг> ((/,])- дуга с и), для фиксированных ^ и найти путь Ь = ((^,/2),(/2/3^)) из вершины ^ в вершину , длина которого С(Ь) = с,, +с, +...+с, , наименьшая.
Методом Минти решается задача построения дерева кратчайших путей на сети с корнем в фиксированной вершине ц. Алгоритм состоит из конечного числа шагов, на каждом из которых отражаются вершины сети и выделяются некоторые ее дуги. Пусть Рг - множество вершин, обозначенных на шаге г, а Iг - множество вершин, обозначенных при г шагах.
ШАГ 0. Корень дерева (вершина ц) отражается постоянной к = 0; ^ (к) = \ (0). После нулевого шага Р0 = (^(0)} , 10 = (0)} . Пусть выполнено г шагов, за которые построенное множество 1Г = (^(0),...^,(Нк),...} обозначенных вершин ц(Нк), каждой из которых поставлено в соответствие число Нк (численно ровное длине кратчайшего пути из вершины \ в вершину ¡к).
ШАГ г +1. Строится разрез сети, который порождается множеством обозначенных вершин 1г, и определяется множество Зг = (...,/„,,...} необозначенных вершин ¡т сети, в которые заходят дуги разреза. Для каждой дуги (1к, /т) разреза вычисляют сумму к + с^ и помечают те из дуг, для которых эта сумма минимальная. Потом выделяют обозначенные дуги так, чтобы в каждую необозначенную вершину множества Jг, в которое заходят обозначенные дуги разреза, заходила бы только одна выделенная дуга. После выделения дуг помечают вершины - концы выделенных дуг. Величина отметки ровная (равна?) минимальной из сумм
к, + с ; , вычисленных для всех дуг разреза. Объединяя множество I с множеством Р +1
к 1к1ш г г
вершин, обозначенных на (г +1) -м шаге, получают множество ^ +1 вершин, обозначенных при (г +1) шагах. Переходят к следующему шагу, если существует разрез, что порождается множеством ^ +1. Указанный процесс продолжают до тех пор, пока возможно расширение множества обозначенных вершин. Если некоторая вершина ¡п сети осталась необозначенной по окончании процедуры Минти, то пути, что начинается в вершине ^ и заканчивается в вершине /и, не существует [5, с. 28].
Для школьных пассажирских перевозок поиск кратчайшего пути следования автобуса имеет несколько дополнительных переменных, которые необходимо учесть при построении мо- 200 -
дели транспортного процесса. Прежде всего, при проектировании маршрутов необходимо учитывать требования Положения об организации специальных (школьных) перевозок учащихся общеобразовательных учреждений, которые являются типовыми для всех субъектов Российской Федерации [6]. Кроме того, движение автобусов по разработанным маршрутам будет осуществляться всего от двух до четырех раз в день в зависимости от сменности учебного процесса в школах. Таким образом, относительно временной переменной прибытие школьного транспорта к месту погрузки-выгрузки пассажиров представляется прерогативным над частотностью перевозок в день. Кроме того, малая система с развозом или сбором груза как организации транспортного процесса при доставке школьников в общеобразовательное учреждение будет представляться как сбор пассажиров по наикратчайшему пути и доставку их в конечный пункт, а при развозе учеников - прямо (обратно?) пропорционально описанному процессу. Разработка оптимального метода доставки школьников специализированным транспортом к местам обучения обусловлена необходимостью оптимизации ресурсных издержек, устранение которых приведет к наиболее рациональному использованию временных, технических и технологических возможностей, а также повысит безопасность транспортировки школьников путем многофакторного проектирования школьных маршрутов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ppp-transport.ru/ppp/strategy/
2. Транспорт России: обзор рынка и анализ основных игроков // AnalyticResearchGroup [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.analyticgroup.ru/news/?id=132
3. Организация транспортного процесса // Центральная Научная Библиотека [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.0ck.ru/transport/organizaciya transportnogo processa.html
4. Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса: задания и метод. указания к контрольной работе./ Новосиб. гос. аграр. ун-т. Инженер. ин-т; сост.: А.А. Журба, Н.А. Усатых. - Новосибирск, 2013. - 26 с.
5. Методические рекомендации к выполнению практических, лабораторных и самостоятельных работ из методов оптимизации и математического программирования на персональных компьютерах / Упорядн. Ю.Д. Попов, B.I. Тюптя, B.I. Шевченко. - К.: ВПЦ "Киевский университет", 1998 (2006) - 65 с.
6. Положение (типовое) об организации специальных (школьных) перевозок учащихся общеобразовательных учреждений муниципального образования Тверской области // Pandia [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pandia.ru/text/77/154/1075.php
REFERENCES
1. Transport Strategy of the Russian Federation for the period up to 2030 [electronic resource]. - Mode of access: http://ppp-transport.ru/ppp/strategy/
2. Transport of Russia: market overview and analysis of the major players / / AnalyticResearchGroup [electronic resource]. - Mode of access: http://www.analyticgroup.ru/news/?id=132
3. Organization of the transport process / / Central Scientific Library [electronic resource]. - Mode of access: http://www.0ck.ru/transport/organizaciya_transportnogo_processa.html
4. Organization of transport services and the safety of the transport process: the task and method. instructions for tests. / a. Reg. agrarian. Univ. Engineer. Inst; comp.: A.A. Zhurba, N.A. Usatyh. - Novosibirsk, 2013. - 26 p.
5. Guidelines to implement practical, laboratory and independent works of optimization techniques and mathematical programming on personal computers / Uporyadn. Yu.D. Popov, V.I. Tyuptya, V.I. Shevchenko. - K.: CWD "Kiev University," 1998 (2006) - 65 p.
6. Regulation (typical) on the organization of special (school) transport pupils of educational institutions Municipal Formation / / Pandia [electronic resource]. - Mode of access: http://www.pandia.ru/text/77Z154/1075.php
