CC BY
44
УДК 656.027
Ю. О. ДАВ1Д1Ч, Д. П. ПОНКРАТОВ (XapKiBCbKa нацiональна академiя MicbKoro господарства)
ВИЗНАЧЕННЯ МАРШРУТУ ПОДАЧ1 ТАКСОМОТОРУ ЗАМОВНИКУ В УМОВАХ ФУНКЦ1ОНУВАННЯ АВТОМАТИЗОВАНОÏ СИСТЕМИ УПРАВЛ1ННЯ
Розглянуто питання тдвищення ефективносл роботи таксомоторного транспорту за рахунок вдоскона-лення автоматизовано1 системи диспетчерського управлшня його технолопчними процесами. Запропонова-но визначати маршрут подач1 таксомотора замовнику за критер1ем мшмум часу. Для виршення дано! задач1 розроблено методику визначення маршруту подач1 таксомотору, використання яко1 сприятиме зменшенню часу очшування пасажирами по1'здки та зниженню експлуатацшних витрат перев1зника.
Рассмотрены вопросы повышения эффективности работы таксомоторного транспорта за счет совершенствования автоматизированной системы диспетчерского управления его технологическими процессами. Предложено определять маршрут подачи таксомотора заказчику по критерию минимум времени. Для решения данной задачи разработана методика определения маршрута подачи таксомотора, использование которой будет способствовать уменьшению времени ожидания пассажирами поездки и снижению эксплуатационных затрат перевозчика.
The issues of overall performance increase of taxi transport due to improvement of automated system of dispatching management by its technological processes are considered. The route of taxi submission to a customer is offered to be determined by a criterion of minimum time. To solve the given task the taxi submission route determination technique is developed. It will promote the reduction of passengers' waiting time and the decrease in operational expenses of a carrier.
Вступ
Розвиток мюьких шфраструктур, шдвищен-ня чисельносп та рухомост населення призво-дять до постшного зростання обсяпв пасажир-ських перевезень у мютах. В зазначених умовах все бшьш шдвищеш вимоги висуваються до мюького пасажирського транспорту, основною задачею якого е - своечасне, яюсне i повне за-доволення потреб населення в перевезеннях. Основна роль у виршенш транспортно! про-блеми належить мiському пасажирському транспорту загального користування, до якого вiдноситься i таксомоторний транспорт.
Основними перевагами таксомоторного транспорту в порiвняннi з шшими видами мюь-кого пасажирського транспорту загального ко-ристування е: висока швидюсть сполучення, i як наслщок економiя витрат часу пасажирiв на перемiщення; можливiсть здiйснення по!здки за iндивiдуально обраним маршрутом; бшьший комфорт та зручнiсть провозу багажу. Вказаш переваги створюють передумови для розвитку даного виду перевезень на перспективу.
У комплексi заходiв, спрямованих на шд-вищення ефективностi роботи таксомоторного транспорту, одне з ведучих мюць займае авто-матизацiя оперативно-диспетчерського управ-
лiння його технологiчними процесами. Результат робгг у цьому напрямку - все бiльш штен-сивне впровадження автоматизованих систем диспетчерського управлiння технологiчними процесами таксомоторних перевезень. Накопи-чений досвiд експлуатаци даних систем пере-конливо свщчить про те, що вони е ефективним засобом вдосконалення управлшня таксомото-рним транспортом i пiдвищення якост обслу-говування пасажирiв.
Аналiз публжацш
Диспетчерське управлiння таксомоторними перевезеннями передбачае використання комплексу методiв, що спрямованi на забезпечення максимально! вщповщносп умов i режимiв роботи таксомоторiв потребам населення в пере-везеннях, а також виконання функци контролю та аналiзу перевiзного процесу. Впровадження прогресивних методiв диспетчерського управлшня повинне сприяти зниженню тривалосп найму таксi пасажирами та зменшенню експлу-атацiйних витрат шдприемств [1, 2].
Автоматизацiя диспетчерського управлшня таксомоторними перевезеннями дозволяе вир> шувати цiлу низку завдань, до яких слiд вщнес-ти: прийом i виконання термiнових та попере-дшх замовлень на таксi; органiзацiя подачi так-
с за телефонним викликом, у найбшьш короткий промiжок часу з найменшим холостим пробiгом, в ус години доби i з гаранпями для населення з боку автотранспортного тдприем-ства; введення оперативного контролю за роз-подiлом таксi за стоянками i забезпечення до-статньо! кiлькостi автомобiлiв на кожнiй стоян-цi, особливо в години найбшьшого попиту; введення автоматично! сигналiзащl про наяв-нiсть i розподiл такс на стоянках; скорочення часу простою такс на стоянках шляхом напра-влення 1х за замовленнями i за рахунок своеча-сного перемикання на найближчi стоянки з шд-вищеним попитом; органiзацiя техшчно! допо-моги автомобiлям на лши [1 - 4].
Розвиток науково-техшчного прогресу обу-мовив вдосконалення технiчного обладнання автоматизованих систем управлiння. Сучаснi автоматизоваш системи заснованi на викорис-танш самих досконалих технiчних засобiв, до яких слiд вiднести супутниковi системи визна-чення координат рухомих об'екпв. Викорис-тання таких систем дозволяе отримувати шфо-рмацiю про мюцезнаходження таксомоторiв та 1х стан (зайнято, вiльно) у режимi реального часу [1, 5].
Найбшьш перспективним напрямком вдосконалення диспетчерського управлшня таксо-моторними перевезеннями е використання ав-томатизованих систем на основi обчислюваль-ного комплексу [1].
Мета дослiдження
Метою дослiдження е розробка методики визначення маршруту подачi таксомотору за-мовнику в умовах функщонування автоматизо-вано! системи управлшня.
Основний матерiал
Прийнята система обслуговування населення автомобiлями таксi допускае наступи види 1х найма: на стоянках, у шляху прямування, а також по замовленнях. У данш статп в пода-льшому увагу буде придшено останньому виду найму.
Витрати часу пасажирiв на пересування мо-жна представити як суму !х значень на вико-нання вiдповiдних елементiв технологiчного процесу. Внаслщок цього витрати часу пасажи-рiв на пересування при наймi такс за замов-ленням мiстять у собi витрати часу на: замов-лення таксi, передачу замовлення водда, подачу таксомотора замовнику i рух пасажира в таксi.
Вдало налагоджена диспетчеризацiя управ-лiння дозволяе виконувати прийом замовлення, його обробку (пiдбiр пари «замовлення - такс») та передачу замовлення водiю за мшмаль-ний промiжок часу. Вартють про!зду пасажира у таксi залежить вiд вiдстанi та умов по!здки, та визначаеться системою И розрахунку за прий-нятим тарифом. Оплата подачi таксомотору замовником здiйснюеться за фшсованим тарифом незалежно вщ И вiдстанi, внаслiдок чого штереси перевiзника та замовника мають супу-тню направленiсть. Перевiзник прагне мшм> зувати експлуатацiйнi витрати, що пов'язаш з подачею таксомотору, а замовник защкавлений у зменшеннi часу очшування по!здки.
Сучасний розвиток крупних та найкрупш-ших мiст Укра1ни характеризуеться зростанням рiвня автомобiлiзацil !х населення. Це у свою чергу позначаеться на шдвищенш iнтенсивнос-тi руху на вулично-дорожнш мереж1 та виник-неннi заторiв. В зазначених умовах маршрут подач^ що забезпечуе найменший пробiг транспортного засобу, не завжди буде мiнiма-льним за часом. Крiм цього величина експлуа-тацшних витрат залежiть вiд умов руху на окремих елементах маршруту та тривалосп за-тримок у перехресть. Внаслщок цього при ви-значенш маршруту подачi таксомотора замовнику, в якосп критерiю, доцiльно застосовува-ти не пробiг, а час руху.
Час руху транспортного засобу е випадко-вою величиною та залежить вщ значно! кiлько-сп факторiв, що характеризують водiя, транс-портний засiб, параметри транспортних пото-кiв, дорожнi та погодно-клiматичнi умови.
Для врахування випадкового характеру часу руху та факторiв, що впливають на його зна-чення була розроблена iмiтацiйна модель, алгоритм яко! представлено на рис. 1.
Використання iмiтацiйноl моделi передбачае опис вулично-дорожньо! мережi, заснований на зображенш И у видi графа, який складаеться з вершин (перехресть мереж^ та ребер (дiлянок мережi). Дшянки дороги мiж перехрестями мають початок, закшчення i характеризуються цшим рядом параметрiв, таких як довжина д> лянки, допустима швидкiсть руху, ширина про-1зно1 частини, пропускна здатнiсть, обмеження руху та ш.
Опис мереж1 у видi графа одержав широке поширення при виршенш багатьох iнженерних транспортних задач завдяки високш точностi та зручностi використання. Але цей метод мае i недолши. По-перше, зберiгаеться проблема вщ-сутностi iнформацil про взаемодiю транспорт-
них потоюв у вузлах (наявшсть затримок) i про характеристики самих вузлiв. По-друге, незва-жаючи на наявшсть шформаци про обмеження руху на донках, немае шформаци про заборо-ненi напрямки руху на перехрестях мережа Ви-
рiшення дано! проблеми можливе шляхом зо-браження перехрестя у вигщщ пiдграфу, вершинами якого е вс входи i виходи перехрестя, а ребра - дозволеш напрямки руху.
Рис. 1. Схема алгоритму 1мггацшно1 модел1 руху автомобшв-така по вулично-дорожнш мереж1
Вихвдними даними при моделюваннi руху транспортних засобiв е параметри, що характеризуют водiя, автомобiль i умови руху по еле-ментах траси маршруту. Маршрут руху склада-еться з п дiлянок мiж перехрестями та т пере-хресть вулично-дорожньо! мереж1, т = п - 1. Моделювання руху вiдбуваеться послщовно для кожно! /-о! дiлянки маршруту та /-го перехрестя.
Модель диференщюе дшянки з односторон-шм i двостороннiм рухом, регульованi i нерегу-льованi перехрестя. Окремо враховуеться на-прямок руху через перехрестя (прямо, праворуч та лiворуч).
Для визначення параметрiв руху на видше-них складових маршруту розроблено комплекс регресiйних моделей. Наприклад, середня шви-дкiсть руху транспортного засобу на дшянщ з двостороннiм рухом визначаеться за залежшс-тю:
УДВ = 7,41Ь + 3,04 К + 0,33V + 0,42и - 0,215, (1) де Ь - довжина дiлянки, км;
К - кшьюсть смуг проЛзно! частини у на-прямку руху, од.;
V - швидюсть транспортного потоку в на-прямку руху, км/год.;
и - питома потужнють двигуна транспортного засобу, к.с./т;
В - вш водiя, рокiв.
Отримавши значення середньо! швидкостi руху на дшянщ мiж перехрестями (див. рис. 1, блок 5) iмiтацiйна модель переходить до визначення середнього квадратичного вщхилення швидкосп руху (див. рис. 1, блок 6). При цьому вважаемо, що змша швидкостi руху шдлягае нормальному закону розподiлу.
Для врахування випадкового характеру фо-рмування швидкосп руху використовуеться метод статистичного моделювання. Для отри-мання псевдовипадкових чисел застосовуеться метод Неймана. Отриману в результат величину швидкосп руху приймаемо за фактичну (див. рис. 1, блок 7). Час руху на дшянщ визначаеться як вщношення довжини дшянки до швидкосп руху на нш (див. рис. 1, блок 8).
Наступним етапом вщбуваеться порiвняння поточного номера дшянки з кiлькiстю дiлянок на маршрут (див. рис. 1, блок 11). Якщо 1 > п, то процес обчислень закiнчуеться, в шшому випадку модель переходить до розрахунку витрат часу на про!зд перехрестя. Для цього ви-значаеться тип перехрестя, напрямок руху через нього (див. рис. 1, блок 12, 13), тсля чого розраховуеться час затримки транспортного засобу перед перехрестям (див. рис. 1, блок 14) з використанням залежностей, наведених у пра-
ц [6].
Внаслiдок того, що про!зд перехрестя за-ймае незначний промiжок часу та води обира-ють рiзнi траектори руху при здшсненш манев-рiв, в якосп параметру руху через перехрестя використовувався час його про!зду. Для визна-чення середнього значення часу про!зду перехрестя використовуються вiдповiднi регресшш моделi (див. рис. 1, блок 15). Фактичне значення часу проезду через перехрестя визначаеться аналопчно, як i на дiлянках (див. рис. 1, блок 16).
Розрахунки повторюються до виконання умови / > п, пiсля чого витрати часу на про!зд складових маршруту шдсумовуються, внаслi-док чого отримуемо загальний час руху за маршрутом (див. рис. 1, блок 17, 18). Результати перевiрки iмiтацiйноl моделi на адекватнють вказують на те, що вона дозволяе визначати час руху за маршрутом з достатньою точнiстю.
Таким чином, до комплексу функцюнальних завдань автоматизовано! системи управлшня таксомоторами, тсля тдбору пари «замовлен-ня - таксЬ>, входить визначення маршруту, що забезпечить мшмум часу подачi автомобiля.
Для цього диспетчер вводить у систему адресу ктента. Вулично-дорожня мережа пред-ставляеться у виглядi тополопчно! схеми - су-купностi транспортних вузлiв i ланок мiж ними, внаслiдок цього автоматично вщбуваеться ви-значення номеру транспортного вузла, у якому перебувае замовник.
Наступним етапом, з використанням методу Флойда визначаються всi маршрути, пробiг за якими (Д) не перевищуе 50 % вщносно найко-ротшого (/тт), тобто виконуеться умова / < 1,5 /тт. Пiсля цього у базу даних автоматизовано! системи оперативного управлшня таксомоторами вводять вихщну шформащю, необ-хiдну для розрахунку часу руху за маршрутом.
З використанням iмiтацiйно! моделi руху ав-томобiлiв-таксi по вулично-дорожнiй мереж мюта визначаються витрати часу на про!зд ко-жним маршрутом i обираеться той, що забезпе-чуе мшмальний час подачi. В результатi закш-чення розрахункiв диспетчер системи отримуе шформащю про рекомендований маршрут. Дана шформащя передаеться водiю. Рух за даним маршрутом забезпечить мшмальний час подачi таксомотора замовнику.
Висновки
Розроблена методика визначення маршруту подачi таксомотору замовнику в умовах функ-цiонування автоматизовано! системи управлшня дозволяе визначати маршрут подачi автомо-бiля замовнику, який забезпечить мшмальний час руху. Це сприятиме, з одного боку, шдви-щенню якостi обслуговування пасажирiв за ра-хунок зменшення часу очiкування по!здки, а з iншого, зниженню експлуатацшних витрат пе-ревiзника завдяки здшсненню подачi автомобi-ля бiльш рацюнальним з цього погляду маршрутом.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Игнатенко, А. С. Управление качеством таксомоторных пассажирских перевозок [Текст] / А. С. Игнатенко. - М.: Транспорт, 1988. - 127 с.
2. Лигум, Ю. С. Автоматизированные системы управления технологическими процессами пассажирского автомобильного транспорта [Текст] / Ю. С. Лигум. - К.: Техника, 1989. - 239 с.
3. Оперативное управление городским пассажирским автотранспортом [Текст] / В. М. Рева и др.; под ред. Ю. С. Лигума. - К.: Техника, 1982. -176 с.
4. Павленко, Г. П. Автоматизированные системы диспетчерского управления движением пассажирского городского транспорта [Текст] / Г. П. Павленко, В. С. Половников, А. П. Лопатин. - М.: Транспорт, 1979. - 207 с.
5. Белятынский, А. А. Современные системы управления движением [Электрон. ресурс] / А. А. Белятынский, О. В. Шпита, О. П. Басов. -Режим доступа: http://www.Khadi.Kharkov.ua.
6. Кременец, Ю. А. Технические средства организации дорожного движения [Текст] / Ю. А. Кременец. - М.: Транспорт, 1990. - 255 с.
Надшшла до редколеги 31.03.2008.
