МОДЕЛИРОВАНИЕ РИТМИЧНОСТИ СИСТЕМЫ "МАРШРУТЫ ПЕРЕВОЗОК - ОСТАНОВОЧНО-ПЕРЕСАДОЧНЫЙ ПУНКТ" Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 653.13

Мурат Арсланович Арсланов, кандидат технических наук, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры технической эксплуатации автомобилей, ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» e-mail: arsmurat@yandex.ru

Шамиль Минатуллаевич Минатуллаев, старший преподаватель кафедры технической эксплуатации автомобилей, ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» e-mail: interpol1199@mail.ru

МОДЕЛИРОВАНИЕ РИТМИЧНОСТИ СИСТЕМЫ «МАРШРУТЫ ПЕРЕВОЗОК -ОСТАНОВОЧНО-ПЕРЕСАДОЧНЫЙ ПУНКТ»

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности перевозок пассажиров автомобильным транспортом по регулярным маршрутам. Список факторов, влияющих на эффективность, большой и постоянно пополняется. К новым факторам относится многократное увеличение пассажиропотоков, характерное для массовых культурных и спортивных мероприятий, во время массового отдыха в соответствующих местностях. Особенности организации работы транспортной системы в таких условиях требуют дополнительного изучения.

Цель - повышение эффективности перевозок пассажиров автомобильным транспортом на основе обеспечения ритмичности действия системы «маршруты перевозок - остановочно-пересадочный пункт» с учётом многократного увеличения пассажиропотоков.

Теоретико-методический подход базируется на положениях теории пассажирских автомобильных перевозок, теории транспортных процессов и систем, математической статистики, натурных исследований. В работе исследована ритмичность остановочно-пересадочного пункта, как свойства обслуживать пассажиров и транспортные средства без задержек с заданной периодичностью в соответствии с расписанием, с учётом допустимых отклонений от него.

Результаты исследования могут быть использованы при оптимизации процессов перевозок пассажиров автомобильным транспортом.

Ключевые слова: перевозки, пассажиры, транспорт, остановочно-пересадочный пункт, ритмичность.

Введение. Перевозки пассажиров автомобильным транспортом имеют важное народно-хозяйственное и социальное значение. Организация и технология перевозок пассажиров определяются большим количеством факторов, обусловленных сложностью рассматриваемого процесса. Многие из них изучены. К ним относится организация и технология перевозок [1, 6, 10] по маршрутам, технология использования транспортным средством остановочных пунктов. Учёт этих факторов существенно влияет на качество и производительность транспортного процесса. Однако эти два процесса до настоящего времени рассматривались обособленно.

Требования к транспортному процессу постоянно изменяются, что вызывает необходимость реагирования транспортной системы. Основным фактором, определяющим показатели перевозок, является величина пассажиропотока и его изменение во времени. Пассажиропоток изменяется по времени суток, по дням недели, по временам года. Теория пассажирских автомобильных перевозок предлагает общие решения, содержащие методологию решения широкого круга задач, в том числе связанных с многократным [2, 3] увеличением пассажиропотока. Однако технология и организация транспортно-

го процесса в таких условиях имеет существенные особенности, которые необходимо учитывать для эффективного управления перевозками.

В работе приведены результаты исследования системы «маршруты перевозок - остановочно-пе-ресадочный пункт» на основе обеспечения ритмичности её функционирования с учётом многократного увеличения пассажиропотоков.

Целью исследования является - повышение эффективности перевозок пассажиров автомобильным транспортом на основе обеспечения ритмичности действия системы «маршруты перевозок - остановочно-пересадочный пункт» с учётом многократного увеличения пассажиропотоков. В работе использованы положения теории пассажирских автомобильных перевозок, математической статистики, натурные исследования.

Теоретико-методический подход. Ритмичность действия системы «маршруты перевозок -остановочно-пересадочный пункт» определяется ритмичностью остановочно-пересадочного пункта (О1III). предназначенного для высадки и посадки пассажиров, ожидания транспортных средств, в том числе для поездки по другому маршруту. Под ритмичностью ОПП понимают его свойство [9]

обслуживать пассажиров и транспортные средства без задержек с заданной периодичностью на основе своевременного прибытия и отправления автобусов в соответствии с расписанием, с учётом допустимых отклонений от него, согласованного процесса взаимодействия пассажирского транспорта [9]. Для управления этим сложным процессом разработана модель (рисунок 1) взаимодействия пассажирского транспорта с учётом ритмичности ОПП.

Объектом управления является система «мар-

шруты перевозок - ОПП», которая взаимодействует с пассажиром и перевозчиком. Эффективность действия системы определяется на этапе проектирования и зависит от точности разработанных локальных моделей, учитывающих характеристики пассажиропотоков, маршрутную схему, структуру подвижного состава, их распределение по маршрутам и скорость движения, расписание движения транспортных средств, количество и ритмичность ОПП на маршрутах.

Рисунок 1. Схема модели взаимодействия пассажирского транспорта с учётом ритмичности ОПП

Выходным сигналом действия системы является показатель планируемой ритмичности Rm процесса перевозки пассажиров.

Возмущающими воздействиями являются факторы, которые не учтены на стадии проектирования. К ним могут быть отнесены заторы на мар-

шрутной улично-дорожной сети, дорожно-транспортные происшествия, многократные увеличения пассажиропотоков и другие. В результате их действия фактическое значение показателя ^ рит-

т факт г

мичности системы отличается от планируемой Rпл ритмичности на величину AR рассогласования.

Для минимизации образовавшегося рассогласования AR модель содержит многоконтурную обратную связь. Оперативный контур обратной связи выполняет диспетчерское управление. Оно вырабатывает и направляет управляющие воздействия перевозчикам [4, 5] для оперативного реагирования на процесс перевозок. Кроме того, результаты действия диспетчерского управления должны транслироваться на уровень проектирования системы. В этом случае появляется контур корректирования проектных показателей системы, вносящий коррективы в расписание движения транспортных средств по маршрутам из условия обеспечения ритмичности ОПП.

Время ?А нахождения транспортного средства в ОПП равно времени его простоя на посадочной площадке:

^ = t +1 +1 (1),

А манев пос ож

где (жнее - среднее время маневрирования транспортного средства при подъезде к ОПП и отъезде от него, мин;

(пос - время высадки и посадки пассажиров, мин;

/ож - среднее время ожидания транспортным средством заезда на ОПП, вызванное отсутствием свободной посадочной площадки, мин.

Время (пос высадки и посадки пассажиров определено с учётом коэффициента неравномерности пассажиропотоков

I =Г. • К ■ г

пос п( в) н Он

(2)

Так как время задержки на посадку из-за отсутствия свободных площадок t ^ 0, тогда:

+

) • Ч '7с ■ Qmax / (А) • (1п

(5).

асГ(А/)•1п

Время, которое может быть отведено ОПП на одно транспортное средство, равно:

? - ^ I пп -

А

(6),

где 1пп - временные возможности одной посадочной площадки, мин;

Ач - количество автобусов, проходящих через ОПП в час; ед.; Т = 60 минут.

Тогда ритмичность Rnn = ^

Я =

_ *п( в) • Я -Га • Qmaxf (^) ' (1 пл + М) (7).

Количество посадочных площадок для посадки и высадки пассажиров при имеющемся количестве транспортных средств на ОПП можно определять по формуле:

NA =

R ■ Т

пп

А

(8),

или с учётом вместимости транспортных средств,

где ?п(в) - время простоя подвижного состава в процессе посадки - высадки пассажиров на посадочных площадках, мин;

Кн - коэффициент неравномерности пассажиропотоков, ед;

gн - коэффициент неравномерности прибытия автобусов на посадочные площадки.

Коэффициент Кн определяют по формуле:

К =

(3),

(Л*)

где Qmax - максимальный часовой пассажиропоток в заявленном периоде прибытий (отправлений) Д^ пасс.;

Qcp - средний пассажиропоток в заявленном периоде прибытий (отправлений), Д^ пасс.

Коэффициент gн определяют по формуле:

I +|А/| gн = (4),

пл

где I - плановый интервал движения транспортных средств на маршруте, в состав которого входит исследуемый ОПП, мин;

А1 - отклонение от планового интервала, мин.

где Rnn - ритмичность посадочной площадки, мин;

А - количество маршрутных транспортных средств, которые необходимо подать к месту посадки - высадки пассажиров, ед.

Если происходит нарушение (отклонение) интервала движения автобуса, то есть фактический интервал движения (1ф) отличается от планового (1пл) [8]:

1ф > 1пл , то автобус может быть перегружен;

t > 0;

ож '

1ф < Г™, то в автобусе имеются свободные места;

t = 0;

ож

Математическая модель функционирования ОПП, включающая определение ритмичности оста-новочно-пересадочных пунктов и определение количества посадочных площадок:

Я =

_ в) ^ Ус ) (1'пл + | ^^ 1|)

) 1п

Я Т

МА = при ^ 0

(9).

А манев + пос манев +

Для системы «маршруты перевозок - ОПП» при наличии нескольких ОПП предлагается устанавливать, исходя из ритмичности, наиболее крупного из них по показателю «количество рейсов в единицу времени»:

R

ma xiRaum )

(10).

Результаты эксперимента. Экспериментальная часть исследований осуществлена на примере ОПП «Красная площадь», расположенного в городе Краснодар в северной части города в 2016 году. В микрорайоне проживает около 20000 жителей, расположен торгово-развлекательный центр. В микрорайоне находится [7] около 30 мест тяготения. Через этот ОПП проходит 17 городских автобусных маршрутов с разными пассажиропотоками и один троллейбусный маршрут. Количество транспортных средств, проходящих через ОПП, равно 85 ед./ч.

Средние значения показателей, влияющих на ритмичность функционировании системы «маршрут перевозок - ОПП», составили: / мин; t , - 0,06 мин/чел.; t - 0,

' пос/выс > ' ож '

Значения коэффициентов Кн неравномерности изменялись в пределах от 58,70 % до 331,25 %.

Время, необходимое одному транспортному средству для посадки-высадки пассажиров и маневрирования на остановочном пункте:

А = 0,62+0,06-40 0,3 1,71 1,17+0,88 = 2,94 ~ 3 мин.

В результате действия многоконтурной обратной связи, состоящей в оперативных диспетчерских взаимодействиях и корректировании расписания движения транспортных средств на основе обеспечения ритмичности, позволило сократить время t

ож

- 0,62

манев

мин.; g - 1,17.

н

ожидания до нуля. В этом случае

А = 0,62 + 0,06-40 0,3 1,71 1,17 = 2,06 ~ 2 мин.

В случае, если ОПП «Красная площадь» будет содержать не рассчитанное количество остановочных площадок, а только одну, то для всех транспортных средств, движущихся по маршрутам, наибольшее tпп 1 время пребывания на нём одного автобуса составит

t 1 = 60/А = 60/85 = 0,71 мин.

пп ч ^

Обсуждение и заключение. Системное изучение процессов перевозок пассажиров по маршрутам регулярных перевозок и обслуживания на остановочных пересадочных пунктах является методом повышения эффективности транспортного процесса. Основой такого изучения стала модель взаимодействия пассажирского транспорта с учётом ритмичности ОПП, учитывающая многократное увеличение пассажиропотоков. Результаты экспериментальных исследований, выполненных в соответствии с положениями модели, свидетельствуют о том, что если на ОПП «Красная площадь» будет расположена только одна остановочная площадка, то время пребывания на нём одного автобуса не может быть больше 0,71 минуты. В этом случае перед въездом на ОПП образуется очередь из транспортных средств, что вызывает увеличение затрат перевозчиков и недополученного дохода пассажирами, вызванного непроизводительным ожиданием поездки. Управление системой «маршруты перевозок - остановочно-пересадочный пункт» позволяет сократить время пребывания транспортных средств на ОПП с 3 минут до 2 минут, то есть в 1,5 раза за счёт устранения времени ожидания для заезда.

Литература

1. Вельможин, А.В. Эффективность городского пассажирского общественного транспорта: монография / А.В. Вельможин, В.А. Гудков, А.В. Куликов, А.А. Сериков. - Волгоград: ВолгГТУ - 256 с.

2. Власов, В.М. Основные принципы обеспечения безопасности и эффективности пассажирских перевозок при проведении массовых многодневных спортивных мероприятий на основе использования спутниковых навигационных диспетчерских систем / В.М. Власов, Д.Б. Ефименко, В.Н. Богумил, К.А. Кузнецов // Автотранспортное предприятие. - 2012. - № 12. - С. 16-22

3. Гуляев, В.Г. Туристские перевозки (документы, правила, формуляры, технология). - Москва: Финансы и статистика, 1998. - 368 с.

4. Кравченко, А.Е. Методология совершенствования системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в курортных зонах: дисс. ... докт. техн. наук: 05.22.10 / Кравченко Алексей Евгеньевич. - Краснодар, 2013. - 355 с.

5. Кравченко, Е.Е. Повышение качества обслуживания населения за счёт использования служебного автобусного транспорта на муниципальной маршрутной сети: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.22.10 / Кравченко Евгений Евгеньевич. - Волгоград, 2006. - 19 с.

6. Якимов, М.Р. Научная методология формирования эффективной транспортной системы крупного города: автореф. дис... д-ра. техн. наук: 05.22.01/ Якимов Михаил Ростиславович. - Москва, 2011. - 46 с.

7. Якунина, Н.В. Методология повышения качества перевозок пассажиров автомобильным транспортом по регулярным маршрутам: монография / Н.В. Якунина. - Оренбург: ООО ИПК «Университет», 2015. - 262 с.

8. Dugge, B. Simultanes Erzeugungs-, Verteilungs-, Aufteilungs- und Routenwahlmodell. Dissertation, Fakultat Verkehrswissenschaften «Friedrich List» TU Dresden, 2006.

9. Friedrich, M., Haupt, T., Nokel, K. Freight Modelling: Data Issues, Survey Methods, Demand and Network Models, 10th International Conference on Travel Behaviour Research, Lucerne, 2003. Gliicker, C. et ah: MOSCA - Decision Support System For Integrated Door-Tj-Door Delivery: Planning and Control in Logistic Chains - Deliverable 7 - Test Sites Report, 2003.

10. Lohse, D. Grundlagen der Strapenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Band 2: Verkehrsplanung, 2. Auflage, Berlin, Verlag fur Bauwesen GmbH, 1997.