CC BY
109
УДК 656.11.021.2
РЕЙТИНГОВА ОЦІНКА ВПЛИВУ ПАРАМЕТРІВ РУХУ НА ТЕХНІЧНУ ШВИДКІСТЬ АВТОБУСІВ
Ю.О. Давідіч, доцент, д.т.н., О.В. Сорокопуд, студент, ХНАДУ
Анотація. Наведено результати дослідження параметрів руху міського пасажирського транспорту, на підставі яких було визначено значущість факторів, що впливають на технічну швидкість транспортних засобів.
Ключові слова: маршрут, зупиночний пункт, транспортний засіб, перегін, пасажиропотік, модель, кореляція, технічна швидкість, час пересування, час очікування.
Вступ
Непродуктивні витрати часу населення міста на рух у транспорті складають дуже велику величину. Зменшення цих витрат означає можливість корисного використання його у сфері матеріального виробництва і для організації культурно-побутових переміщень. Вирішення цієї задачі не можливе без визначення раціональної довжини перегону маршруту міського пасажирського транспорту, що забезпечує мінімальні витрати часу пасажирів на пересування [1].
Аналіз публікацій
Основними характеристиками пересувань, на думку дослідників, є довжина поїздки, швидкість сполучення і витрати часу на пересування [1, 2]. Найбільш загальною характеристикою пересування є витрати часу на пересування, які визначаються довжиною пересування і швидкістю сполучення.
Максимальні витрати часу пасажирів на пересування обмежуються допустимою межею транспортної стомлюваності, яка встановлюється з урахуванням психофізіологічних можливостей організму людини, економічних, соціальних та інших факторів [1]. При проектуванні транспортних систем види міського пасажирського транспорту і необхідні характеристики їх транспортних мереж та маршрутних систем необхідно вибирати відповідно до вимог чинних будіве-
льних норм і правил [3]. Складовими витрат часу на пересування, на думку дослідників, у загальному випадку є час на пішохідний підхід від пункту відправлення до зупиночного пункту міського пасажирського транспорту, час на очікування транспорту на зупиночному пункті, час руху в транспортному засобі і час пішохідного підходу від зупиночного пункту міського пасажирського транспорту до пункту призначення. Витрати часу на пішохідний підхід від пункту відправлення до зупиночно-го пункту міського пасажирського транспорту і від зупиночного пункту до пункту призначення дослідники пропонують враховувати як усереднену величину [1, 2].
На витрати часу пасажирів на пересування можна впливати впровадженням різних організаційних заходів технологічного процесу перевезення пасажирів. Дослідники в роботі [1] виділяють параметр, що істотно впливає практично на всі характеристики систем маршрутного міського пасажирського транспорту, у тому числі і на витрати часу пасажирів на пересування. Цим параметром, на їх думку, є довжина перегону. Існуючі підходи для визначення довжини перегону маршруту міського пасажирського транспорту, приведені в роботах [1, 2], є недосконалими внаслідок того, що використовують технічну швидкість транспортного засобу, час простою на зупинках та інтервал руху як постійні величини. Ці параметри, у свою чергу, є складними функціями, залежними від ряду факторів. Внаслідок цього, для вирішення поставленої задачі є
необхідним опис відмічених параметрів як функцій різних змінних. Для цього виникає необхідність в аналізі закономірностей зміни технічної швидкості транспортного засобу, часу простою на зупинках та інтервалу руху. Всі ці фактори є параметрами руху транспортних засобів маршрутом міського пасажирського транспорту.
Мета і постановка задачі
Метою даної статті є визначення закономірностей зміни технічної швидкості транспортного засобу залежно від довжини перегону. Для досягнення поставленої мети необхідне проведення обстеження параметрів руху транспортних засобів при перевезенні пасажирів.
Виявлення та аналіз факторів, що впливають на технічну швидкість транспортних засобів на перегоні маршруту
Рух транспортних засобів на маршруті міського пасажирського транспорту є складним явищем. При перевезенні пасажирів з одного пункту в інший маршрутом відбувається накладення двох основних процесів: процес руху між зупинками, пов’язаний з умовами дорожнього руху і затримка на зупинках, пов’язана з підходом, висадкою та посадкою пасажирів. Тривалість даних процесів залежить від багатьох випадкових факторів:
- рух у режимі потоку, на який впливає траса перегону маршруту (його довжина, регульовані і нерегульовані перехрестя, зміна напряму руху автобусів, подовжній профіль траси перегону, стан дорожнього покриття, вплив інших транспортних засобів);
- вуличні «пробки», стоянки автобусів поза зупинкою, викликані різними причинами.
Крім того, на характер руху транспортних засобів впливають їх динамічні характеристики та ступінь заповнення салону пасажирами. Причому заповнення салону може суттєво впливати на процес руху та посилювати відхилення від розкладу руху.
Час простою автобусів на зупиночному пункті складається з наступних елементів:
- час, що витрачається на відкриття та закриття дверей;
- час безпосередньо посадки та висадки пасажирів, протягом якого вони виходять з автобуса і входять в нього.
Тривалість цього часу залежить від різного роду факторів: пасажирообміну зупиночного пункту, ступеня заповнення салону автобуса, кількості дверей, пори року, наявності багажу у пасажирів і так далі. Ще в більшій мірі ускладнює процес руху наявність зворотних зв’язків. Взаємозв’язок факторів, що впливають на параметри функціонування маршруту міського пасажирського транспорту, приведений на рис. 1.
При дослідженні розглядався процес руху автобусів по перегону маршруту. Графічно схема досліджуваного процесу при макропідході може бути представлена у вигляді «чорного ящика», як показано но на рис. 2. Вхідними параметрами Х виступають параметри технологічного процесу перевезення пасажирів: ширина автобуса; питома потужність двигуна; об'єм двигуна; кількість місць для сидіння; загальна місткість автобуса; стаж роботи водія на автобусі; довжина перегону; кількість смуг руху на перегоні; швидкість та інтенсивність транспортного потоку; кількість пасажирів, що увійшли та вийшли на зупиночних пунктах; час руху між зупиночними пунктами. Вихідними параметрами У виступають параметри сполучення пасажирів (технічна швидкість транспортних засобів та час простою на зупиночних пунктах). Факторами зовнішнього середовища 2 виступають відстань видимості дорожнього покриття і коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою.
Для отримання вихідної інформації було проведено обстеження параметрів руху транспортних засобів. При проведенні обстеження фіксувалися умови руху транспортних засобів по перегону маршруту та параметри їх простою на зупиночних пунктах.
Для подальшого вивчення досліджуваного об’єкта було проведено аналіз методів дослідження. Для того, щоб з’ясувати, які фактори і в якій мірі впливають на досліджуване явище, застосовуються статистичні методи кореляції та регресії. Методи кореляційного та регресійного аналізу можна ефективно використовувати при визначенні науково обґрунтованих планових показників виробничих процесів, які забезпечують ефективну роботу автотранспорту [4].
Тривалість проходження маршруту попереднім автобусом
Фактори, що впливають на параметри функціонування маршруту міського пасажирського транспорту
Рис. 1. Взаємозв’язок факторів, що впливають на параметри функціонування маршруту міського пасажирського транспорту
X
Маршрут мі-
ського паса-
жирського
транспорту
ч. ^
Рис. 2. Схематичне зображення досліджуваного об’єкта
Дослідження закономірностей зміни технічної швидкості транспортних засобів при русі по перегону маршруту
На першому етапі дослідження проводився аналіз впливу кожного з раніше визначених факторів на значення технічної швидкості на перегоні маршруту. Даний аналіз проводився на основі математичного опису графіків
залежності між досліджуваними параметрами для рейтингової оцінки величини впливу окремих факторів, відповідно до методики, приведеної в роботі [5].
Тіснота зв’язку між залежною та незалежною змінною оцінювалась з використанням коефіцієнта кореляції. Інформаційна здатність моделі оцінювалась з використанням критерію Фішера. Вплив неврахованих факторів було оцінено коефіцієнтом детермінації [4]. Характеристики розроблених моделей наведено в табл. 1.
Аналіз отриманих моделей дозволяє зробити наступні висновки.
1. Збільшення стажу роботи водія, який визначає досвід та майстерність водіння автомобіля, приводить до збільшення швидкості руху.
У
по перегону маршруту
Фактор Вид моделі Коефіцієнт кореляції Коефіцієнт детермінації Критерій Фішера
розрахунковий табличний
Стаж роботи водія на автобусі Ут = 26,75 + 0,4£вод.авт. 0,39 0,62 30,31 1,52
Кількість місць для сидіння Ут = 48,91 - 0,51дсвд 0,28 0,53 17,98 1,52
Номінальна місткість Ут = 42,12 - 0,09^н 0,26 0,51 10,55 1,89
Об’єм двигуна Ут = 27,79 + 0,85£д 0,18 0,42 10,43 1,52
Довжина автобуса Ут = 44,92 - 0,76Ьа 0,23 0,48 9,70 1,89
Відстань видимості Ут = 23,66 + 0,08К 0,31 0,56 17,04 1,89
Вік водія Ут = 14,79 + 0,4Вв 0,29 0,54 17,93 1,52
Питома потужність двигуна Ут = 23,16 + 0,65 и 0,88 0,78 64,14 2,08
Коефіцієнт заповнення салону Ут = 43,21 - 23,96у 0,82 0,67 72,88 1,52
Коефіцієнт зчеплення Ут = 21,54 + 23,67Кз 0,72 0,52 28,69 1,93
Довжина перегону Ут = 19,87 + 16,134 0,87 0,75 136,43 1,52
Швидкість транспортного потоку Ут = 18,12 + 0,44Уп 0,79 0,63 50,2 1,89
2. Кількість місць для сидіння визначається габаритними розмірами транспортного засобу. Зі зменшенням габаритних розмірів покращуються умови маневрування у транспортному потоці, отже збільшується швидкість руху.
3. Номінальна місткість також пов'язана з габаритними розмірами транспортного засобу, що впливає на можливість маневрування у транспортному потоці.
4. Зі збільшенням об’єму двигуна збільшується швидкість руху.
5. Довжина автобуса також визначає можливість маневрування у транспортному потоці, тому зі зменшенням довжини автобуса збільшиться швидкість руху.
6. Зі збільшенням відстані видимості збільшиться швидкість руху. Кращі умови види-
мості дають можливість водієві впевненіше рухатися маршрутом.
7. Вік водія збільшує швидкість руху, оскільки більш досвідчений водій зможе проконтролювати швидкість руху.
8. Питома потужність двигуна автобуса визначає його динамічні якості, отже справляє суттєвий вплив на технічну швидкість.
9. Очевидно, що зі зменшенням значення коефіцієнта заповнення салону, тобто кількості пасажирів у ньому, збільшується швидкість автомобіля.
10. Коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою визначає можливість автобуса розвивати максимальну швидкість.
11. Чим більше довжина перегону, тим більша швидкість може бути на ньому розвинена. Це
зумовлює можливість автобуса більш тривалий час рухатись з постійною швидкістю.
12. Чим більше швидкість потоку транспортних засобів, тим вище швидкість проходження автобусом маршруту пересування. Швидкість транспортного потоку визначає загальні умови руху.
Аналіз отриманих результатів показав, що найбільший ступінь впливу на технічну швидкість мають: питома потужність двигуна автобуса, коефіцієнт заповнення салону, коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою, довжина перегону та швидкість потоку транспортних засобів.
Моделі, приведені в табл. 1, відображають тенденцію впливу параметрів технологічного процесу перевезення пасажирів на технічну швидкість. Проте використовувати дані моделі при вирішенні задачі визначення довжини перегону, що забезпечує мінімальні витрати часу пасажирів на пересування, не представляється можливим внаслідок недостатньо великих коефіцієнтів кореляції.
Дані моделі описують залежність технічної швидкості від одного фактора. Насправді ці фактори справляють сумісний вплив на швидкість. Описати її зміну залежно від параметрів руху, транспортних засобів, пасажиро-потоків, маршруту та водія можна з використанням методу множинної кореляції.
Висновки
Однофакторні моделі зміни технічної швидкості автобусів на перегоні маршруту відображають тенденцію впливу параметрів руху, транспортного засобу, пасажиропотоків та маршруту. Напрямом подальших досліджень є розробка багатофакторної моделі зміни даного параметра і проведення за її допомогою розрахунків з визначення довжини перегону, що забезпечує мінімальні витрати часу пасажирів на пересування.
Література
1. Єфремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В.А.
Теория городских пассажирских перевозок: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1980. - 535 с.
2. Пассажирские автомобильные перевозки /
Афанасьев Л.Л., Воркут А.И., Дьяков А.Б., Миротин Л.Б., Островский Н.Б. - М.: Транспорт, 1986. - 220 с.
3. Государственные строительные нормы и
правила Украины. - К., 2002. - 92 с.
4. Галушко В.Г. Вероятностно - статистичес-
кие методы на автомобильном транспорте. - Киев: Высшая школа, 1976. - 232 с.
5. Крохин М.Н., Кирпичников А.Б. Оптима-
льная длительность работы и отдыха локомотивной бригады. Какой ей быть? / http://www.edv.ru.
Рецензент: О.В. Бажинов, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надійшла до редакції 4 липня 2008 р.
