CC BY
23
Восточно-Европейский журнал передовым технологий
МАТЕМАТИКА И КИБЕРНЕТИКА - ФУНДЙМЕНТЙПЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ
н -
УДК 656.072
Проведено аналiз ^нуючих пгд-ходiв ощнки ефективностi функщ-онування маршрутног мережi м^т. Запропоновано методику аналi-зу, яка враховуе iснуючi законодав-чi норми до функщонування маршрутног мережi м^т Украгни, надано результати аналiзу функщонування маршрутног мережi м^та Кривий Рп
КОМПЛЕКСНА ОЦ1НКА ФУНКЦ1ОНУВАННЯ МАРШРУТНО1 МЕРЕЖ1 М1СТА КРИВИЙ Р1Г
П.Ф. Горбачов
Кандидат техычних наук, доцент* Контактний тел.: (057) 707-37-20 е-таН:догЬасЬ^ [email protected]
В.О. Вдовиченко
Кандидат техычних наук, доцент* Контактний тел.: (057) 707-37-20 е-таН^а1@^ох.ш
О.В. Россолов
Асистент*
Контактний тел.: (057) 707-37-20 e-mail:ross [email protected]
О.С. Кол^й
Асистент*
Контактний тел.: (057) 707-37-20 e-mail:[email protected] *Кафедра «Транспорты технологи» Хармвський нацiональний автомобiльно-дорожний унiверситет вул. Петровського, 25, м. Хармв, Украíна, 61002
Вступ
Кшьюсть найкрупнiших мiст в загальнш сукуп-ностi населених пункпв Украши е незначною, але
з економiчноi точки зору вони оказують найбiльш суттевий вплив на економiчний стан держави, так як в бшьшоси випадкiв е багатофункцiональними центрами своiх регiонiв. Ефективна робота маршрутноi мережi мiста повинна забезпечити стабшьний еко-номiчний розвиток мегаполису при великих обсягах трудових перемщень населення. До таких населених пункпв вiдноситься мiсто Кривий Рiг з чисельшстю населення 684 тис. чоловж, розташоване на територii загальною площею 430 км2. Особливiстю даного мшта е його велика протяжнiсть (120 км), що знаходить свое вщображення в маршрутнiй мережi (ММ) мшта. Ощн-ка якостi функцiонування кнуючого варiанту ММ яв-
ляеться необхщним етапом удосконалення ii роботи, призваним вказати перспективш напрямки розвитку мшького пасажирського транспорту (МПТ).
Питання методичного забезпечення ощнки якостi функцiонування ММ мшт взагалi та найкрупнiших мшт в тому числi не виршет до кiнця та потребують суттевого розвитку. Ця задача носить актуальний характер, данш проблематищ прид^яеться досить велика увага в крашах ближнього та дальнього зарубiжжя.
Аналiз публiкацiй
Транспортний процес перевезення пасажирiв у мь стах впливае на рiзнi сторони його життя. Тут можна видшити соцiальнi, економiчнi, технiчнi, демографiч-нi, екологiчнi, естетичш наслiдки здiйснення транс-
портного процесу. Кожна сторона функцюнування маршрутно1 системи визначае свою групу показниюв i в теперiшнiй час ефективнють роботи МПТ ощню-еться по б^ьш нiж 50-ти показниках, яю можуть бути розбитi на чотири основш групи: економiчнi, технiчнi, сощальш й екологiчнi [1].
У якосп економiчних критерiiв вiтчизнянi та за-рубiжнi вченi пропонують використовувати мжмум суми iндивiдуальних витрат на перемщення пасажи-ра [2], мiнiмум каттальних та експлуатацiйних витрат [3] або мжмум суспiльно-господарських витрат на функцюнування ММ МПТ. Пропонуеться також провадити ощнку ММ за допомогою ряду техшчних показникiв: кiлькостi рухомого складу на маршрутах, коефвденту непрямолшшност трас маршруту, серед-ньоi швидкоси сполучення, коефiцiенту пересадко-востi. Загальною рисою цих пропозицiй е ввдсутнють вiдповiдного методичного та програмного забезпечен-ня розрахункiв, що створюе серйозш проблеми при оцiнки ММ найкрупшших мiст.
Також необхiдно вiдзначити, що вибiр часу пере-сування як показника, що характеризуе рiвень якосп обслуговування пасажирiв не вiдображае всiеi спе-цифiки транспортного процесу. Пасажир по^зному оцiнюе складовi часу пересування, це залежить як вщ виду витрат часу, так i вщ рiвня комфорту [4]. Це при-зводить до необхiдностi комплексноi ощнки якостi функцiонування ММ по ряду показниюв, якi допо-внюють один одного.
Поряд з наведеними методиками ощнки якоси та ефективносп функцiонування ММ мiст, як харак-теризуються вiдносною суб'ективнiстю при аналiзi роботи МПТ, iснують архiтектурно-мiстобудiвнi та ек-сплуатацiйнi вимоги до ММ, яю носять обов'язковий характер, мають пiд собою достатне наукове тдгрунтя та пов'язанi зi стратепчними напрямками розвитку су-спiльного транспорту мют Украiни. Додатковi вимоги до ММ мютяться в поточних ршеннях уряду держави [5, 6], але й вони не супроводжуються реальними методиками розрахунку характеристик ММ.
Мета та постановка задачi
Метою роботи е розробка методики аналiзу функцюнування ММ найкрупшших мют та и апробацiя на прикладi м. Кривий Рiг.
Для и досягнення необхiдно сформувати комплекс показникiв якi дають достатню шформащю для виз-начення перспективних напрямюв розвитку ММ, що аналiзуеться, розробити засоби 'х розрахунку та ана-лiзу.
маршрутно1 мереж1, до них в1дноситься ступ1нь взаем-ного дублювання маршрупв, завантаженють зупиноч-них пункпв маршрутами та коефвдент непрямолшш-ност1 трас маршрупв.
Основою для розрахунку Bcix показниюв явля-еться транспортна модель мюта в програмному сере-довищi PTV VISION®. На ввдмшу вiд iснуючих методик вона носить ушверсальний характер та дозволяе сформувати базу даних по кожному виду маршрутного транспорту, з занесенням до не1 основних параметрiв маршрутiв. Пiсля створення моделi для розрахунку бiльшостi з перелiчених показникiв достатньо прове-дення простих лшшних розрахункiв в програмi Excel за звiсними формулами.
При наявност вiдповiдних нормативiв в подаль-шому виконуеться порiвняння розрахункових значень з ними. Для формулювання висновюв розраховуеться вiдносне вiдхилення вiд норми
Ik -k,|
Д, = l00 , (!)
де А - вщносне вiдхилення розрахункового показника вщ нормативу, %; kH , k - вiдповiдно нормативне та розрахункове значення показника.
В дано1 роботi б^ьш детально розглядуеться пи-тання ощнки ступеню взаемного дублювання маршру-пв, яке мае дуже актуальний характер для маршруив електротранспорту. Це викликано складним, матрич-ним характером цього показника та вщсутнютю будь-яких розрахункових залежностей для нього. Авторами пропонуеться тдхщ до аналiзу цього фактора, який передбачае використання якюно'1 шкали дублювання, яка наведена на рисунку 1.
К31 а К32 ^_^ Абсолютне дублювання
К31 б К32 К32 ^_^ ^ Повне дублювання
К31 в К32
^ чч ^ Часткове дублювання 3i
збiгом одного кiнцевого nn К32 пункту або без нього
К31 Г К32 •- ---------•
.„, /' „„, Незначне дублювання
К.31ф К32
Умовнi позначення:
ф - юнцевий зупиночний пункт маршруту
----- траса «маршруту-конкурента»
- - траса «базового» маршруту
Методика проведення анаизу
Поточний стан ММ мют пропонуеться ощнювати по двох групах показниюв. Перша група дозволяе ощнити доступнють маршрутно'1 мережi для пасажи-рiв, до не1 входять маршрутний коефiцiент, середня довжина перегону, шдльнють транспортно1 мережi, середня дальнють пiдходу до зупиночного пункту та коефвдент пересадковостi. Показники друго1 групи дозволяють оцiнити експлуатацiйнi характеристики
Рисунок 1. Якюна шкала оцiнки дублювання трас маршрулв
Але використання лише якюно'1 оцiнки ступеню дублювання при аналiзi функцiонування ММ та при-йняттi рiшень вiдносно варiантiв 11 розвитку недо-статньо повинне засновуватися на юлькюному аналiзi, який дозволяе отримати результати в чисельному видi на основi транспортно1 моделi мiста. Це дозво-ляе уникнути помилок при розрахунках та отримати об'ективш результати.
Основою для юльюсного аналiзу дублювання маршруив слугуе кiлькiсть спiльних зупиночних пун-KTiB, якi ними обслуговуються, так як саме зупинка е точкою взаемоди суспiльного транспорту з пасажира-ми. Для проведення розрахункiв в моделi видiляеться множина Z зупиночних пункпв Zj
Z = {Z1,Z2,...,ZN } (2)
де N - загальна юльюсть зупиночних пунктiв ММ мшта, од.
Загальна кiлькiсть маршрупв мiста mj утворюе маршрутну мережу M
M = {m1,m2,...,mL} . (3)
де L - загальна юльюсть маршрутiв, од.
Кожен маршрут mj складаеться з певно! сукупно-стi зупиночних пунктiв, яка е тдмножиною Z та може бути представлена як
m, = {zi-z2-...-zn,} . (4)
де n - кiлькiсть зупиночних пункив i-го маршруту або потужнiсть множини mj , од.
При юльюсному аналiзi «базовий» маршрут явля-еться сукуптстю mb, «маршрут-конкурент» - сукуп-нiстю mk, необхщно визначити сукупнiсть d, яка е результатом перетину двох множин
d = mb Птк , (5)
d = {z1,z2,...,zp} . (6)
Визначення потужностi множини m (d) дозволяе отримати значення юлькост спiльних для двох марш-рутiв зупинок w.
Стутнь дублювання базового маршруту ощнюеть-ся за допомогою питомо! змiсту множини d в сукупно-стi зупиночних пункпв «базового» маршруту
w
Sb = — 100, (7)
пь
де Sb - ступiнь дублювання «базового» маршруту, %; nb - кiлькiсть зупиночних пунктiв «базового» маршруту, од.
Розрахунки виконуються в програмi Excel на основi бази даних транспортно! моделi мiста, та представляються у виглядi матриць дублювання. Якiсна оцшка дублювання може бути отримана шляхом перевiрки ряду умов: mb = mk означае аб-солютне дублювання маршруив, mb с mk при умовi m(sb) = m(d) повне дублювання. Незначне та частко-ве дублювання фжсуеться у випадку mb Пmk , якщо пь >> m(d).
Результати анаизу
Наведена вище методика була застосована при ана-лiзi ММ мшта Кривий Рiг, яка складаеться з чотирьох видiв суспiльного транспорту: автобусного, трамвайного, тролейбусного та швидюсного трамваю. Загаль-
на характеристика маршрутноï мережi MicTa Кривий Pir наведена в таблиц 1.
Таблиця 1
Характеристика маршрутно'| мережi MicTa Кривий Pir
Вид транспорту Юльюсть мaршрутiв, од. Загальна довжина маршруйв, км
Трамвай 14 323,9
Тролейбус 19 249,1
Автобус 113 1981,2
Загалом 146 2554,2
За допомогою побудовaноï моделi отримано значення маршрутного коефвденту для мicтa Кривий Pir, яке склало 9.53, та на 172 % перевищуе зразковий рiвень, що пояснюеться великою кiлькicтю мaршрутiв 3i схожими трасами.
Наступним оцiнювaльним показником е вщстань мiж зупиночними пунктами, яка повинна складати на лтях сустльного пасажирського транспорту в межах територп населених пунктiв для автобуав, тролейбу-ciв i трaмвaïв 400-600 м [5,6].
В результат aнaлiзу було виявлено незначне вщ-хилення вщ нормативу по кожному виду сустльного транспорту, таблиця 2.
Таблиця 2
P03paxyHK0Bi значення середшх вщстаней мiж зупиночними пунктами
Вид сустльного транспорту Середня довжина перегону, м Вщхилення, %
Автобус 654,3 9
Тролейбус 617,1 3
Трамвай 574,9 4
Щiльнiсть мережi лiнiй наземного МПТ на забудо-ваних територiях варто приймати залежно ввд '¿хнього функцiонального використання й штенсивност паса-жиропотокiв, як правило, 1,5 - 2,5 км/км2. При цьому необхщно забезпечувати нормативш ввдсташ пiдходу до зупинок суспiльного транспорту. У центральних районах великих i найб^ьших мiст щiльнiсть мережi може складати 4 - 4,5 км/км2. Розрахунки даного по-казника виконувались на основi значення селiтебноi плошд мiста 217 км2 в результат чого виявлено, що маршрутна мережа характеризуеться слабою розви-ненiстю, так як шдльшсть мережi МПТ склала 1,235
км/км2.
В результат аналiзу дублювання трас маршрупв електротранспорту маршрутами приватних перевiз-никiв виявлено наявнiсть значноi кiлькостi випадкiв «повного» дублювання, яке для певноi кiлькостi трам-вайних та тролейбусних маршрупв було зафжсовано багаторазово. Загальнi результати аналiзу представле-нi в таблицi 3.
Таблиця 3
Результати аналiзу дублювання маршрулв електротранспорту
Вид сустльного транспорту Кшькють маршруйв, од. Кшькють випадгав дублювання, од.
100 % Вщ 90 до 100 % Вщ 50 до 90 %
Трамвай 14 17 5 76
Тролейбус 17 20 7 107
Надмiрне дублювання маршрутiв супроводжуеть-ся також значною завантаженiстю зупиночних пун-ктiв, яка негативно вщбиваеться на роботi суспiльного транспорту. Маршрутна мережа мiста Кривий Рiг на-раховуе 342 зупиночних пунктiв, яю характеризують-ся рiзною iнтенсивнiстю обслуговування маршрупв. В результатi проведеного аналiзу визначено, що 10 зупиночних пункпв центральноi частини мiста надмiрно завантаженi, так як кiлькiсть маршруив, що ними обслуговуеться коливаеться вщ 20 до 38 одиниць. Це можна побачити на рисунку 1, на якому представлено розпод^ зупиночних пункпв ММ по юлькосп марш-рутiв, що ними обслуговуеться.
З метою перевiрки ступеню забезпечення тль-гових перевезень пасажирiв в м. Кривш Рiг був проведений аналiз обслуговування зупиночних пунктiв маршрутами рiзного виду, який дозволив виявити, що 22 ввдсотки зупиночних пункпв ММ м. Кривий Рiг обслуговуються лише маршрутними таксi.
Ктьюсть маршрута, що проходять через зупиночний пункт
Рисунок 1. Розподт зупиночних пунючв по кiлькостi маршрутiв
В результат розрахунку коефiцiента непрямоль нiйностi трас маршруив по видах суспiльного транспорту отримано наступш середнi значення цього по-казника: автобуснi маршрути - 2, трамвайш маршути - 1,8, тролейбусш маршрути - 1,69.
На основi цих значень середнш коефiцiент не-прямолiнiйностi ММi мюта Кривий Рiг склав 1,96, характеризуючи мережу з виключно високою непря-молшшшстю трас.
Висновок
Розроблена методика аналiзу стану ММ дозволила сформувати великий перелж показникiв та визначити основш недолiки мережi маршрутiв мiста Кривий Рщ якi обумовленi як його планувальною структурою так й швдативним тдходом до формування маршрутiв, характерним для останшх рокiв.
Лiтература
1. Шабарова Э.В. Система пассажирского транспорта города
и агломерации: системный анализ и проектирование.
- Рига: Зинатне, 1981, 280 с.
2. Сафронов Э.А. Оптимизационная модель системы город-
ского пассажирского транспорта. - В кн.: Комплексное развитие автомобильного транспорта крупных городов на примере г. Москвы. - М., 1985, с. 82-83.
3. Ефремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В.А. Теория городских
пассажирских перевозок: Учебное пособие для вузов
- М.: Высшая школа, 1980. - 535 с.
4. Определение экономической эффективности систем ГПТ.
Методическое пособие. Под общей редакцией Молодых И.А./ ИКТП. -М.: Транспорт, 1977, 65 с.
5. Постанова Кабшету Мшютр1в Украши вщ 26 вересня 2007
р. № 1184 2791 Про внесення змш до Правил надання по-слуг пасажирського автомобшьного транспорту.
6. Постанова Кабшету Мшютр1в Украши вщ 29 грудня
2006 р. № 1855 Про затвердження Державно1 програ-ми розвитку мюького електротранспорту на 2007-2015 роки.
