CC BY
76
Аналогично шагам 1 - 4 организуется процедура оптимизации при параметре деформации (функции значимости) a = a(t*) е ]l,0[ и формируется измененная A (avoid) упрежденная траектория движения объекта. При этом на границе позднего обнаружения конфликтующего ВС: t* = trp2, a(t ) ® 0, а каждому фиксированному
параметру деформации a = a (ti) в задаче оптимизации соответствует своя случайная траектория T.
Таким образом, в статье на базе метода решения сингулярно-вырожденных задач АКОР разработан алгоритм синтеза оптимальных начальных условий для траекторного контура управления ВС с нечетко заданным непрерывным параметром и с упреждением по времени прогноза. Для этого случая получено численно-аналитическое решение задачи траекторного прогнозирования, позволяющее сконструировать управляющую подсистему автоматизированной СПС на траекторном уровне по принципу организации разомкнуто-замкнутой обратной связи. Алгоритмическое обеспечение траекторного уровня ИСАУ применимо к любому типу ВС.
Библиографический список
1. Буков В.Н. Приближенный синтез оптимального управления в вырожденной задаче аналитического конструирования регуляторов / В.Н.Буков, В.Н.Сизых // А и Т. - 1999. - № 12. - С. 81 - 89.
2. Буков В.Н. Метод и алгоритмы решения сингулярно-вырожденных задач аналитического конструирования регуляторов / В.Н.Буков, В.Н.Сизых // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2001. - №5. - С. 121 - 132.
3. Сизых В.Н. Автоматизация управления самолетом в задаче предупреждения опасных ситуаций / В.Н.Сизых,
A.Б.Горшенин // Труды Всероссийской конференции по проблемам управления в сложных системах. - Челябинск: МИ-АС, 2004.
4. Горшенин А.Б. Применение условий вырожденности в задаче автоматизации управления полетом ЛА для минимизации вычислительных затрат БЦВМ / А.Б.Горшенин, А.В.Лущик, В.Н.Сизых // Труды XIII Всероссийской научно-технической конференции. - Иркутск: Изд-во ВАИИ, 2003. - Ч.1.
5. Сизых В.Н. Численно-аналитическое решение сигулярно-вырожденной задачи траекторного прогнозирования движения летательного аппарата / В.Н.Сизых, А.В.Лущик // Труды XII Байкальской международной конференции "Методы оптимизации и их приложения". - Иркутск, 2001. - Т.7.
6. 6 . Сизых В.Н. Полная логико-вероятностная модель принятия решения в задачах предупреждения опасных ситуаций /
B.Н.Сизых, А.Б.Горшенин // Труды XIII Всероссийской научно-технической конференции. - Иркутск: Изд-во ВАИИ, 2003. - Ч.1.
УДК 656.113
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТОВ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК
В.В.Грачев1, И.П.Димова2
Курганский государственный университет, 640669, г. Курган, ул. Гоголя, 25.
Описывается методика расчета пропускной способности остановочного пункта (ОП) в зависимости от типа, интенсивности движения маршрутных (МТС) и прочих транспортных средств, пассажирообмена, организации движения, параметров УДС и ОП, их неравномерной занятости, наличия нескольких МТС на ОП. Ил. 1. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: пассажирские перевозки, пропускная способность остановочных пунктов, городской транспорт, улично-дорожная сеть, маршрутное транспортное средство.
DETERMINATION OF ADMISSION ABILITY OF STOPS ON THE MODERN STAGE OF DEVELOPMENT OF PASSENGER TRANSPORTATION V.V. Grachev, I.P. Dimova
Kurgan State University 25 Gogol St., Kurgan, 640669
The authors describe the procedure to calculate the admission ability of a stop depending on the type, intensity of traveling of rout and other vehicles, passenger circulation, organization of traffic, parameters of street networks and stops, their uneven occupation, the presence of some rout vehicles at the stop. 1 figure. 3 sources.
Key words: passenger transportations, admission ability of stops, city transport, a street network, a rout vehicle.
1 Грачев Виктор Васильевич, кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой организации и безопасности движения, тел.: 8(3522)53-48-49, e-mail: [email protected].
Grachev Victor Vasiljevich, a candidate of technical sciences, an associate professor, a head of the Chair of Organization and Safety of Traffic, tel.: 8(3522)53-48-49, e-mail: [email protected].
2Димова Ирина Петровна, старший преподаватель кафедры организации и безопасности движения, тел.: 8(3522)53-48-49, email: [email protected].
Dimova Irina Petrovna, a senior lecturer of the Chair of Organization and Safety of Traffic, tel.: 8(3522)53-48-49, e-mail: [email protected].
За последние годы резко увеличилось количество маршрутных транспортных средств за счет прихода на рынок пассажирских перевозок частных собственников. Это привело к несоответствию пропускной способности остановочных пунктов сложившейся интенсивности движения маршрутных транспортных средств и, следовательно, к снижению безопасности пассажирских перевозок.
Для решения данной проблемы специалистами в области организации движения городского транспорта и пассажирских перевозок был выполнен ряд работ, направленных на реорганизацию маршрутной сети, на разработку законодательных актов в этой области. Работе же остановочных пунктов не уделялось достаточного внимания, хотя в вопросах оптимизации условий движения в районе остановочных пунктов параметры и показатели их работы имеют немаловажное значение.
Поэтому с целью выявления зависимости показателей работы остановочных пунктов от их геометрических параметров, пассажирообмена, а также от параметров улично-дорожной сети, транспортных потоков и типов маршрутных транспортных средств были проведены теоретические и экспериментальные исследования показателей движения в районе остановочных пунктов.
В ходе теоретических исследований была разработана математическая модель движения транспортного потока, включая маршрутные транспортные средства, в районе остановочных пунктов и ее программное обеспечение. Имитационное моделирование позволило получить зависимости основных показателей работы остановочных пунктов от вышеуказанных факторов в виде регрессионных уравнений.
Экспериментальные исследования заключались в изучении работы основных пассажирообразующих остановочных пунктов г. Кургана и в выявлении зависимости показателей их работы, а именно времени обслуживания маршрутных транспортных средств (и, следовательно, пропускной способности), от характерных факторов.
В процессе этого обследования по каждой остановке определялись геометрические параметры остановочного пункта, улично-дорожной сети, наличие светофорного объекта или нерегулируемого пешеходного перехода перед остановочным пунктом. Кроме этого, в таблицах наблюдений отмечались: номер маршрута, тип маршрутного транспортного средства, время подъезда к остановке, время начала и окончания высадки и посадки пассажиров, количество вышедших и вошедших пассажиров, время отъезда от остановки. В качестве периода наблюдения было выбрано время, соответствующее максимальному пассажиропотоку и максимальной интенсивности движения транспортных средств, а именно в будние дни с 8 до 9 и с 17 до 18 часов.
На основе собранных данных с помощью программного обеспечения Statistica 6.0 были получены зависимости показателей работы остановочных пунктов от исследуемых факторов в виде регрессионных уравнений (формулы 3 - 5). Сравнение регрессионных зависимостей, полученных в ходе экспериментальных
и теоретических исследований, показало, что они отличаются не более чем на 18%.
Как известно, в настоящее время пропускная способность остановочного пункта определяется в основном по методике [1], разработанной более 30 лет назад, которая не позволяет в достаточной степени учесть сложившиеся условия движения и интенсивность транспортных потоков.
Поэтому был разработан новый алгоритм расчета пропускной способности остановочного пункта, позволяющий учитывать не только тип, интенсивность движения маршрутных транспортных средств и пассажи-рообмен, но и интенсивность движения прочих транспортных средств, организацию движения, параметры улично-дорожной сети и остановочных пунктов, их неравномерную занятость, наличие сразу нескольких маршрутных транспортных средств на остановочном пункте.
Согласно разработанной методике пропускную способность остановочных пунктов предлагается рассчитывать по формуле
Р = Р • к • V • к (1)
кор оп н /п нер ' \ '
Р 3600
где Роп =- - пропускная способность остано-
^ обсл
вочного пункта без учета неравномерности движения и помех движению при нахождении на нем нескольких маршрутных транспортных средств, ед/ч; tобсл - время обслуживания маршрутного транспортного средства на остановочном пункте, с:
t б = t +1 +1 , (2)
обсл п пв о ' * '
где tп - время, затрачиваемое на подъезд к месту посадки - высадки, с; tпв - время посадки - высадки пассажиров, с; tо - время, затрачиваемое на отъезд от остановочного пункта, с.
и = 0,029 • Р + 0,002 • Ымтс +
+ 0,082 • Ьост + 2,21 • Вк, где Р - пассажировместимость маршрутного транспортного средства, пасс.; Nмтс - интенсивность движения маршрутных транспортных средств, ед/ч; Ьост
- длина остановочного пункта, м; Вк - ширина заезд-ного кармана, м.
ив = 0,248 • Р-0,002 • Р2 + 2,827 • Рвыш -
2 2 (4)
- 0,134 • РвЫш + 2,358 • Рвош-0,117 • Р2вош, где Рвыш,Рвош - количество вышедших и вошедших
(3)
пассажиров соответственно, пасс. и = 0,053 • Р + 0,027 • ^тс + 0,067 • Шс +
+ 0,180 • Ьост +12,51 • Вк-2,59 • Впр.ч, (5)
где Nтс - интенсивность движения прочих транспортных средств, ед/ч; Впрч - ширина проезжей части, м.
to6cn = 0,33-P+0,029- NMmc + 0,067- Nm +0,262- Lcm + 14,72-BK-2,59-Bnp4 --0,002- P2 + 2,827- Реыш-0,134- pL +
(6)
52 ,
' еош'
+2,358- РеоитО, 117- Р2о
кн - коэффициент, учитывающий нахождение
одновременно нескольких маршрутных транспортных средств на остановочном пункте. На основании проведенных экспериментальных исследований было установлено, для остановочных пунктов с длиной за-ездного кармана до 15 м кн = 2, от 15 до 30 м - кн = 2...3, от 30 до 50 м - кн = 3...4, более 50 м - кн = 4...5,
у - коэффициент снижения пропускной способности за счет помех, возникающих при нахождении одновременно нескольких маршрутных транспортных средств на остановке. Этот коэффициент определяется по формуле
I ton
i=1 n
I Пн.
I Ки
7 = "- / Ч-, (7)
I П1
1=1 I 1=1
где п - количество типов маршрутных транспортных средств, проходящих через остановку;
¿оц, Пц - время (с), затрачиваемое на отъезд от
остановочного пункта, при наличии на нем одного маршрутного транспортного средства и количество таких случаев соответственно;
10т, пш - время (с), затрачиваемое на отъезд от
остановочного пункта, при наличии на нем сразу нескольких маршрутных транспортных средств и количество таких случаев соответственно;
кнер - коэффициент, учитывающий неравномерную занятость остановочного пункта в течение периода наблюдения. Данный коэффициент необходим в силу того, что движение маршрутных транспортных средств на остановочных пунктах распределяется неравномерно во времени: N
к = МТС макс (8)
нер
N М
' МТС ср
где NМJСмакс - максимальная интенсивность входящего потока маршрутных транспортных средств, зафиксированная за весь период наблюдений, ед/ч;
NМJСср - средняя интенсивность входящего потока маршрутных транспортных средств, ед/ч. N =
(9)
N
tu.. 1
МТС ср
tM
(10)
где tM
'Мои - математическое ожидание интервала между маршрутными транспортными средствами, подходящими к остановке, с.
kHep ='
(11)
Исходя из условий безопасного движения маршрутных транспортных средств на остановочном
^^ tu. мин = 30с [3].
t = 94,35 - 0,24-N + 0,001-N . (12)
м.о.и. ' ' мтс ' mc v '
Выражение (12) было определено на основании экспериментальных исследований с помощью программного обеспечения Statistica 6.0.
С учетом формул (9) - (12)
= (94,35-0,24-N мтс + 0,001-N тс)
kHep = - ■ (13)
Рассчитанная по этой методике пропускная способность остановочного пункта (Роп) сравнивается с интенсивностью входящего потока маршрутных транспортных средств.
Если Роп < Nмтс, то необходимо выбрать оптимальный вариант повышения пропускной способности остановочного пункта.
Для более удобного практического применения данной методики была разработана компьютерная программа в среде Delphi 7.0, блок-схема которой представлена на рисунке. Помимо расчета пропускной способности, программой предлагается ряд мероприятий по ее повышению: рассредоточение остановочных пунктов, увеличение длины остановочного пункта либо сокращение количества маршрутов, проходящих через остановочный пункт.
Для определения целесообразности рассредоточения остановочных пунктов использовалась методика, описанная в работе [2].
Если в результате расчетов приходят к выводу, что рассредоточение невозможно вследствие ограниченности параметров улично-дорожной сети либо нецелесообразно, то предлагается рассмотреть возможность увеличения длины остановочного пункта.
Минимально необходимая длина определяется исходя из равенства
Р = N . (14)
оп мтс v '
Если же такой метод не может быть применим по каким-либо причинам, то в этом случае предлагается 3 вариант, способствующий повышению пропускной способности остановочного пункта, а именно, совершенствование маршрутной сети путем сокращения количества маршрутов, проходящих через данный остановочный пункт. Эта задача должна решаться специалистами в области пассажирских перевозок комплексно.
Таким образом, предложенная методика дает возможность получить более точное значение пропускной способности остановочного пункта для выбора (если требуется) варианта оптимизации условий движения транспортных потоков. Использование разработанного пакета компьютерных программ позволяет сократить материальные и трудовые затраты на исследование условий движения транспортных средств в районе остановочного пункта, повысить точность собираемых данных и расчетов. Кроме того, положительным моментом последней программы является возможность добавления каких - либо новых вариантов совершенствования условий движения в районе
+
м.о.и
t
и.мин
Блок-схема алгоритма расчета пропускной способности остановочного пункта
остановочных пунктов без изменения основной структуры программы.
Применение разработанной методики показало необходимость рассредоточения более половины обследованных остановочных пунктов (83%), а у 27% остановок необходимо изменить геометрические параметры.
Библиографический список
1. Ефремов И.С. Теория городских пассажирских перевозок / И.С.Ефремов, В.М.Кобозев, В.А.Юдин. - М.: Высш. школа, 1980. - 535 с.
2. Спирин И.В. Организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками / И.В.Спирин. -М.: «Академия», 2003. - 400 с.
3. Чернова Г.А. Организация безопасной перевозки пассажиров с учетом эксплуатационной и экологической составляющих: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Г.А.Чернова. - Волгоград. 2005. - 18 с.
