Підхід щодо формування транспортної моделі системи пасажирського транспорту в малих містах Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

призведе до створення нових робочих мicць та збшьшення роботи транспортно'1 iнфpacтpуктуpи; дасть змогу набути Укрш'ш ново'1 якосп - iнiцiaтopa фopмaтiв, а не споживача запропонованих проекпв. Але на шляху до ефективно'1 гармошзацп штеграцшних пpoцeciв стопъ нeoбxiднicть вiдпoвiднocтi нацюнально'1 транспортно'1 системи високим стандартам та техшчним вимогам ринку Евросоюзу.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Бараш Ю. C. Управлшня зaлiзничним транспортом кpaïни: Мoнoгpaфiя / Ю. C. Бараш. - Д.: Вид-во Дншропетр. нац. ун-ту зашзн. трансп. iм. акад. В.Лазаряна, 2006. - 252 c.

2. fl,HKaHb B. H. 3a6e3neneHHa e^eKTHBHoeri iHHoBa^HHoi gia^bHocri nignpueMCTB 3a^i3HHHHoro TpaHcnopTy: MoHorpa^ia / B. H. fl,HKaHb, B. O. 3y6eHKO. - X.: Ykp^A3T, 2008. - 194 c.

3. Emyrac r. TeopeTHKO-npaKTHHHi OCHOBH pe^opMyBaHHa 3a.ni3HH^ YKpaiHu: MoHorpa^ia / r.^.EmyTHC. -K:®:hh: TOB «BHgaBHH^TBo «AcneKT-nornrpa^», 2009. - 240 c.

4. Sladkowski, A. & Pamula, W. (eds.) Intelligent Transportation Systems -Problems and Perspectives. Studies in Systems, Decision and Control 32. Cham, Heidelberg, New York, Dordrecht, London: Springer. 2015. 316 p. ISBN 978-3-31919149-2.

Стаття надгйшла: 21.06.16р.

УДК 656.072

П1ДХ1Д ЩОДО ФОРМУВАННЯ TPAHCnOPTHOÏ МОДЕЛ1 СИСТЕМИ ПАСАЖИРСЬКОГО ТРАНСПОРТУ В МАЛИХ М1СТАХ

Любий С.В., к.т.н., доцент (ХНАДУ)

В cmammi запропоновано niàxià щодо визначення доц1льност1 об'еднання зупинних пунктiв маршрутiв пасажирського транспорту до транспортного району на основi прийнятого способу формування моàелi попиту на перевезення населення малих м^т. В якостi показника вiàповiàностi моàелi реальним умовам ^iд використовувати частку значущих кореспонденцт у заàачi лттного програмування при формуванш граничних статв матриць кореспонденцт кожного м^ького маршруту.

Клw4oei слова: транспортне планування, Mani Micma, транспортт райони, маршрутш кореспонденцп.

ПОДХОД К ФОРМИРОВАНИЮ ТРАНСПОРТНОЙ МОДЕЛИ

СИСТЕМЫ ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА В МАЛЫХ

ГОРОДАХ

Любый Е.В., к.т.н., доцент (ХНАДУ)

В статье предложен подход к определению целесообразности объединения остановочных пунктов маршрутов пассажирского транспорта в транспортный

© Любий ев.

BicHMK економжи транспорту i промисловост № 55, 2016

24

район на основе принятого способа формирования модели спроса на перевозку населения малых городов. В качестве показателя соответствия модели реальным условиям можно использовать долю значимых корреспонденций в задаче линейного программирования при формировании граничных состояний матриц корреспонденций каждого городского маршрута.

Ключевые слова: транспортное планирование, малые города, транспортные районы, маршрутные корреспонденции.

AN APPROACH OF THE FORMATION MODEL OF THE TRANSPORT OF MASS TRANSIT IN SMALL TOWNS

Liubyi E. V., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor (KhNAHU)

This paper proposes an approach to determining the feasibility of combining the stopping point of the route of passenger transport in the transport area on the basis of the adopted method of forming the pattern of demand for public transport of small towns. An indicator of model fit the actual conditions, you can use a share of significant correspondences in a linear programming problem in the formation of the boundary conditions of a matrix of correspondence each urban route. The results can be used to address the issues of transport planning and modeling route passenger transport systems in small and medium-sized towns.

Keywords: transport planning, small towns, transportation areas, shuttle correspondence.

Постановка проблеми та и зв'язки з науковими та практичними завданнями. Одшею з головних проблем при формуванш маршрутних мереж мют е моделювання транспортних райошв (ТР). Виходячи з того, що кшцевою метою моделювання маршрутних мереж е отримання максимальних i достовiрних результат вибору оптимального стану системи дослщження, необхщним е врахування наступних вимог [1]: коректшсть подавання реальних об'екпв вершиною графа транспортно! мережц можливють отримання об'ективно! шформацп про ТР; стабшьшсть характеристик ТР при змЫ структури об'екпв.

Аналiз останнЫ до^джень i публЫацш та видтення невиршених частин загальног проблеми. Iснуючi вимоги до моделювання транспортних мереж дуже суперечлив^ про що свщчать наведеш в [2] приклади. Звщси випливае, що кшькють ТР залежатиме вщ

поставлено! мети моделювання та можливостей шструмешив, iз

використанням яких воно проводиться.

Для формування правильних висновюв iз моделювання ТР обов'язковим е врахування наступних особливостей малих мют:

1. Населення малих мют здебшьшого тяжiе до пересувань тшки (рис. 1) [3]. У сучасних умовах видшяють два основш показника, як впливають на середнш по мюту коефiцiент користування транспортом (РтрСр

населенiсть мiста Н i рiвень його автомобшзацп. Як стае очевидним, що (ртр ср збiльшуеться зi зростанням

населеностi мiста Н i рiвня автомобшзацп (крива 1 вщповщае невисокому рiвню автомобшзацп - 50 авт./1000 жит., крива 2 - помiрному рiвню - 50 - 150 авт./1000 жит., крива 3 -високому рiвню - до 500 авт./1000 жит.).

Вiсник економжи транспорту i промисловостi № 55, 2016

Рис. 1. Залежтсть середнього по мгсту коефщента користування транспортом в1д його населеност1 та ргвня автомобшзаци

2. Площа малих мют е незначною i розподш 1'хньо'1' територп за зупинними пунктами (ЗП) призводитиме до повно! "умовносп" цих ТР i нестабшьносп 1хшх характеристик.

3. Невисока щiльнiсть маршрутних систем малих мiст призводить до появи значних за протяжшстю iзольованих дiлянок маршрутiв. Об'еднання ЗП до ТР на таких дшянках не буде супроводжуватися втратою точностi порiвняльноi оцiнки ефективностi варiантiв маршрутно'1 системи.

Необхщно вiдзначити, що сучаснi програмш пакети, якi використовуеться для транспортного планування мют, дають можливiсть створення ТР навколо кожного ЗП [4]. Але така повна деталiзацiя для транспортних систем малих мют е недоцшьною виходячи з вiдносно малих масштабiв об'екта. Тому перед початком моделювання

транспортно'1 мережi необхiдно провести дослiдження для з'ясування необхщносп об'еднання кiлькох ЗП до ТР.

Ураховуючи те, що

запропонований в [5] споаб формування моделi попиту на маршруты пересування пасажирiв малих мiст дае рiзноманiтнi результати при рiзному ступеню деталiзацii моделi, що обумовлено особливостями задачi лiнiйного програмування (ЗЛП). Доцшьшсть

об'еднання ЗП до ТР можна довести, використовуючи такий показник, як частка значущих кореспонденцiй, що визначаеться на основi значень складових приведено'1 в [5] системи рiвнянь. Для визначення складових ще'1 системи рiвнянь необхiдно знати 11 кiлькiснi характеристики, а саме: можливу кшькють кореспонденцш мiж ЗП на маршрутi, кшьюсть рiвнянь у системi та вшьних змiнних.

Метою статтi е розробка тдходу моделювання ТР, що враховуе сучасш принципи формування моделей транспортних мереж та особливосп транспортного обслуговування населення малих мют.

Виклад основного матерiалу до^дження. На сьогодш для визначення загальноi кшькосп кореспонденцiй мiж ЗП маршруту використовують залежнють [6, 7]

h =

п • (п -1) 2

(1)

де П - кiлькiсть ЗП на маршрутi,

од.

На жаль, авторами [6, 7] наданий лише кшцевий вигляд рiвняння (1), тому для з'ясування сутнос^ проведемо його виведення. Для цього використовуемо

Вкник економ1ки транспорту i промисловостi № 55, 2016

26

основш положення комбшаторики [8]. Необхiдно розумiти, що в даному випадку нас не щкавить послiдовнiсть елементiв (кореспонденцiй) у комбшацп, а цiкавить 11 склад, тобто кшькють. Для вирiшення цього завдання в комбшаторищ використовують поеднання. Для розумiння сутностi питання наведемо визначення поняття "поеднання": к-поеднаннями з п елементiв називають вс можливi

k-розмiщення, якi складено з цих елементiв i що вiдрiзняються один вiд одного складом, але не послщовшстю елементiв. Кiлькiсть к-поеднань, якi можна скласти з п елементсв, визначають за наступною залежшстю [8]:

г^к _

Сп =

п!

к!• (п - к)!

(2)

Для нашого випадку п дорiвнюе кiлькостi ЗП на маршрут^ а як к використовуеться мшмальна кiлькiсть ЗП, яка створюе кореспонденцiю, тобто к = 2 = сот1. Звщси випливае, що (2) можна записати наступним чином:

С =

п!

2! (п - 2)!

(3)

Враховуючи властивостi

факторiала [8], вираз (3) можна представити як

С

1 • 2 •... • (п - 3) • (п - 2) • (п -1) • п 2 • [1-2 •... • (п - 3) • (п - 2)]

(4)

Шсля проведення скорочення залежносп мiж кореспонденщями та отримаемо кiнцевий вигляд рiвняння для мiсткостями ЗП з вщправлення та визначення можливо! кiлькостi прибуття пасажирiв [5], можна кореспонденцiй стверджувати, що одним рiвнянням у

системi можна знехтувати, тобто вираз (7) п • (п -1) матиме наступний вигляд:

С = к =

2

(5)

у = 2 • (п -1) -1.

(8)

Але, враховуючи особливосп маршрутних матриць кореспонденцш [5], рiвняння (5) набувае в]

А з урахуванням особливостей маршрутних матриць кореспонденцш [5], рiвняння (8) набувае вигляду

к

п

(п -1)

2

2.

(6)

Наступною характеристикою

системи рiвнянь е кшькють рiвнянь у системi або, iншими словами, кшькють значущих кореспонденцiй. Як i у випадку iз можливою кшьюстю кореспонденцiй на маршрутi, даний показник визначаеться виходячи iз кiлькостi ЗП маршруту. У [7] пропонуеться визначати кшьюсть рiвнянь системи за залежшстю

у = 2 • (п -1). (7)

Виходячи iз доведено! лшшно!

у = 2 • (п -1) - 3.

(9)

Для визначення кшькосп вшьних змшних у системi рiвнянь необхiдно знати попереднi двi характеристики системи

ко = к - У.

(10)

Розробленi залежносп розрахунку складових системи [5] дають можливiсть встановити частку значущих

кореспонденцiй, яка визначатиметься наступним чином:

В1сник економжи транспорту i промисловостi № 55, 2016

27

А зн = у / к .

(11)

основi Азн . А випадковии характер появи

Використовуючи вирази (6) i (9), частку значущих кореспонденцiИ можна представити як

зн

4 • п -10 п • (п -1) - 4

. (12)

Необхщно зазначити, що в бiльшостi випадкiв при проведенш натурних спостережень мiнiмальним часовим штервалом, за якиИ отримуються вихщш данi, е час реИсу ТЗ на маршрута Звiдси випливае, що в кожного реИсу буде своя матриця кореспонденцш i обстежуватися повинш всi реИси, а це, в свою чергу, свщчить про те, що Азн е випадковою величиною. У загальному випадку Азн буде залежати вiд варiанту

об'еднання ЗП у ТР. При цьому необхщно установити наступш обмеження: в один ТР повинш об'еднуватися ЗП, яю е сумiжними на трас маршрутiв; включення в ТР додаткового ЗП не повинно призводити до збшьшення кiлькостi маршрутiв, якi проходять через ТР.

Слщ зазначити, що обсяг спостережень, яю необхiднi для суцшьного обстеження всiх реИсiв за перюд розглядання, завеликиИ для Иого реалiзацii в рамках даного дослщження. Тому необхiдно проводити вибiркове обстеження роботи транспортних засобiв на маршрутах i в Иого результатах будуть зус^чатися ЗП, для яких виконуватиметься умова балансування О = А. Насправдi такi ЗП не будуть юнувати якиИсь тривалиИ час. Таким чином, це свщчить про те, що достовiрнiсть значень О, А^, ^ для ЗП,

а не ТР, не може бути оцшена вибiрковим обстеженням. Тому оцшити доцiльнiсть об'еднання ЗП до ТР можна тшьки на

Азн . А

нульових мюткостеИ ЗП у результат обстеження дае можливiсть

використовувати цеИ факт для оцiнки фактичних значень А зн .

Висновок про доцшьшсть об'еднання ЗП до ТР робиться на основi результатiв обстеження кореспонденцш для матриць кореспонденцш кожного напрямку маршруту шляхом визначення показниюв табл. 1.

Даш про кшьюсть маршрупв та ЗП на кожному маршрут отримуються на етат збору вихщно'1' шформацп про маршрутну мережу мiста. Iнформацiя для заповнення третього та четвертого стовпчиюв таблицi е результатом обробки карток для проведення обстеження кореспонденцш в малих мютах. До третього стовпчика табл. 1 заноситься шформащя про загальну кiлькiсть значущих кореспонденцш, тобто таких кореспонденцш, яю не дорiвнюють нулю.

Далi необхiдно визначити кшькють

ЗП, якi вiдповiдають умовi О ^ А > 0.

' J

У свою чергу, загальна кшьюсть кореспонденцiИ визначаеться на основi кiлькостi значущих ЗП (п'ятиИ стовпчик табл. 1). Частка значущих кореспонденцш визначаеться як вщношення кшькосп значущих кореспонденцiИ (третiИ стовпчик табл. 1) до загально'1' кiлькостi кореспонденцiИ (п'ятиИ стовпчик табл. 1). Необхщна кшьюсть ТР приИмаеться виходячи з наИближчих значень частки значущих кореспонденцiИ. Висновок про доцшьшсть об'еднання ЗП до ТР робиться виходячи з наступно'1' умови: якщо необхщна кшьюсть ТР менша, шж кiлькiсть значущих ЗП, отриманих за результатами обстежень, то об'еднувати ЗП до ТР необхщно. В шшому випадку в об'еднанш немае потреби.

Вкник економжи транспорту i промисловостi № 55, 2016

Таблиця 1

Результати визначення доц1льност1 об 'еднання ЗП до ТР (за напрямками)_

Номер маршруту Кшьюсть ЗП на маршрут^ од. Кшьюсть значущих кореспонденщй, од. Кшьюсть значущих ЗП, од. Загальна кшькють кореспонденщй, од. Частка значущих кореспонденщй д. о р-Т Т л н о 'S3 ь ч 2

1 2 3 4 5 6 7

Висновки даного до^дження i перспективи подальших робт у цьому напрямку. Одшею з головних проблем при формуванш транспортних моделей мют е моделювання ТР. Для подолання ще'1 проблеми необхщно розробити методику моделювання ТР, яка б ураховувала сучасш принципи

формування моделей транспортних мереж та особливосп малих мют. При формуванш транспортних моделей малих мют необхщно визначити дощльнють об'еднання ЗП до ТР на основi прийнятого способу формування моделi попиту на перевезення. У цьому випадку показником вщповщносп моделi реальним умовам може бути частка значущих кореспонденщй у ЗЛП при формуваннi граничних станiв матриць кореспонденцiй кожного мюького маршруту.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Горбачев П. Ф. Основы теории транспортных систем: учеб. пособ. / П. Ф. Горбачев, И. А. Дмитриев. - Харьков : Изд-во ХНАДУ, 2002. - 202 с.

2. Луб'яний П. В. Ефектившсть пасажирсько'1 маршрутно'1 мереж мют : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.22.01 "Транспортш системи" / П. В. Луб'яний. - Харюв : ХНАДУ, 2005. - 20 с.

3. Ефремов И. С. Теория городских пассажирских перевозок: учеб. пособ. для вузов / И. С. Ефремов, В. М. Кобозев, В. А. Юдин. - М.: Высшая школа. - 1980. -535 с.

4. Швецов В. Л. Управление

транспортной системой на основе

®

компьютерной модели PTV VISION VISUM / В. Л. Швецов, Е. А. Андреева // Сборник докладов 7-й междунар. конф. "Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах". - СПб: СПб гос. Архитектурно - строительный университет. - 2006. - С. 190 - 192.

5. Любий С. В. Визначення попиту на пересування населення малих мют маршрутним пасажирським транспортом : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.22.01 "Транспортш системи" / С. В. Любий. - Харюв : ХНАДУ, 2012. - 22 с.

6. Автоматизация управления транспортными системами / под. ред. А. А. Воронова. - М. : Наука, 1984. - 272 с.

7 . Спирин И. В. Городские автобусные перевозки: справочник / И. В. Спирин. - М.: Транспорт, 1991. - 238 с.

8. Виленкин Н. Я. Комбинаторика / Н. Я. Виленкин. - М., Изд. "Наука", 1969. - 328 с.

Стаття надгйшла: 6.06.16р.

BicHMK економжи транспорту i промисловост № 55, 2016