Разработка методики оптимизации работы пассажирских автотранспортных предприятий Текст научной статьи по специальности «Математика»

Л.Б. Миротин; - М.: Транспорт 1998.

3. Вельможин А.В. и др. Теория организации и управления автомобильными перевозками: логистический аспект формирования перевозочных процессов/ А.В. Вельможин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин; -Волгоград: РПК «Политехник», 2001.

4. Вельможин А.В. и др. Эффективность городского пассажирского общественного транспорта: Мо-нография/А.В. Вельможин, В.А. Гудков, А.В. Куликов, А.А. Сериков; Волгоград. Гос. техн. ун-т. - Волгоград, 2002.

5. Гудков В.А., Миротин Л.Б. Технология, организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками: Учебник. - М.: Транспорт, 1997.

УДК 656.012.1:519.

Л.Н. Клепцова

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ПАССАЖИРСКИХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Задача оптимизации функционирования ПАТП, выполняющих междугородные автобусные перевозки, с позиций наивысшей экономической эффективности может быть сформулирована следующим образом.

В качестве критерия оптимальности предлагается использовать эксплуатационную рентабельность пассажирского автопредприятия Рпатп , определяемая отношением доходов ПАТП от основной деятельности (от продажи пассажирских и багажных билетов) Дпатп к эксплуатационной себестоимости междугородных перевозок (без учета общехозяйственных расходов) СПАТПэкспл •

РПАТП = С ДПАТП------------> max

СПАТП ,экспл

(1)

При функционировании ПАТП действует большое количество факторов, определяющих экономические результаты его работы и разделяющимися на управляющие и факторы внешней среды.

Исходя из экономической постановки задачи, а также на основании исследований [1-4], к числу управляющих факторов, определяющих эксплуатационную рентабельность междугородных автобусных перевозок ПАТП, отнесены следующие показатели:

v1 - годовой пассажирообо-рот ПАТП;

у2 - средняя протяженность междугородного маршрута;

уЗ - коэффициент использования парка подвижного состава в междугородном сообщении;

у4- коэффициент использования вместимости подвижного состава в междугородном сообщении.

Таким образом, вектор

управляющих параметров

включает четыре переменные

Х = (VI, у2, уЗ, V 4). (2)

Вектор параметров внешней среды

I = (гъ Z2, ^,...^ ^ (3)

где Zl , Z2 , Zз,_z/■ - параметры внешней среды.

Целевая функция оптимизационной задачи - зависимость критерия оптимизации от управляющих параметров и характеристик внешней среды

РПАТП = I(Х, 1).

Для определения применимости оптимизационных методов для решения поставленной задачи произведено исследование степени и характера влияния управляющих параметров на эксплуатационную рентабельность ПАТП.

Для исследования степени и характера влияния принятых управляющих параметров на результаты функционирования произвольно были выбраны 6 из 23 ПАТП, входящих в ГУ «Кузбасспассажиравтотранс» (Беловское, Гурьевское, Зеленогорское Киселевское и Юргин-

ское ПАТП, и Ленинск-Кузнецкая автоколонна 1337) и два предприятия муниципальной формы собственности (Кемеровское ПАТП 1 и Новокузнецкое ГАТП-2), и проанализированы технико-экономические характеристики и результаты работы этих предприятий за последние пять лет.

Первым этапом исследования представляется целесообразным определение степени влияния всех факторов, участвующих в формировании доходов и затрат автомобильного предприятия, на конечные результаты его функционирования. Обработка статистических данных о работе перечисленных автомобильных предприятий установила, что на долю управляющих параметров в суммарном влиянии шестнадцати факторов приходится 56,045% при формировании величины годовых доходов ПАТП, и 47,67% при формировании величины годовых эксплуатационных затрат.

При этом определяющим фактором в обоих случаях является величина годового пасса-жирооборота автомобильного предприятия - 44,7% при формировании годовых доходов, и 41,27% при формировании годовых эксплуатационных затрат. Очевидно, что при планировании предприятием своей деятельности на предстоящий период любые, даже минимальные ошибки при прогнозирова-

Эксплуатационная рентабельность

Коэффициент использования вместимости

Рис. 1. Влияние коэффициента использования вместимости на эксплуатационную рентабельность подвижного состава Белов-ского и Киселевского ПАТП.

нии пассажирооборота вызовут значительное падение эффективности перевозчика.

В соответствии со своей основополагающей целью региональная система междугородных пассажирских автомобильных перевозок должна обеспечить полное удовлетворение потребностей в указанном виде перевозок. Поэтому, с целью оптимизации системы, необходима оценка зависимости пас-сажирооборота предприятий-

перевозчиков от внешних условий и остальных параметров системы.

Годовой пассажирооборот автомобильного предприятия (у1) определяется произведением числа перевезенных за год пассажиров (у5) и средней протяженности маршрутов (у2):

у1 = у2 х у5 (4)

Средняя протяженность маршрутов у2 уже включена в состав управляющих параметров ПАТП.

Таким образом, возникла необходимость оценки зависимости возможного количества пассажиров у5 от внешних условий и параметров системы

у5 = I (I), (5)

которая и была получена в результате статистической обработки данных о деятельности ПАТП области и информации Областного комитета по статистике («Облкомстата») за последние пять лет.

Поскольку развитие социально-экономических систем, к которым относится упомянутая система, носит, как правило, эволюционный характер, полученная модель прогнозирования возможного количества пассажиров на планируемый период позволяет оценить спрос на услуги как отдельных автомобильных предприятий, так и системы в целом.

В соответствии с выражением (4) вектор управляющих параметров приобретает вид:

X = (у2, уЗ, у4) . (6)

В результате статистической обработки данных

был исследован характер влияния управляющих параметров на эффективность дея-

тельности ПАТП.

Зависимость эксплуатаци онной рентабельности автомо

Эксплуатационная рентабельность

Коэффициент использования вместимости

Рис. 2. Влияние коэффициента использования вместимости на эксплуатационную рентабельность подвижного состава Кемеровского ПАТП-1 и Новокузнецкого ГАТП-2.

Эксплуатационная рентабельность

Коэффициент использования парка

Рис. 3. Влияние коэффициента использования парка на эксплуатационную рентабельность подвижного состава Беловского и Гурьевского ПАТП.

Эксплуатационная рентабельность

Коэффициент использования парка

Рис. 4. Влияние коэффициента использования парка на эксплуатационную рентабельность Кемеровского ПАТП-1 и Новокузнецкого ' ГАТП-2 '

Эксплуатационная рентабельность

Пассажиропоток, тыс. пасс-км

Рис. 5. Зависимость эксплуатационной рентабельности Кемеровского ПАТП-1 от годового пассажиропотока.

бильных предприятий от коэффициента использования вместимости подвижного состава для некоторых предприятий

представлена на рис. 1, 2.

Исследования показали, что для остальных предприятий

зависимость аналогична. Сложившееся соотношение доходов и затрат автомобильных предприятий показывает наличие явного экстремума эксплуатационной рентабельности ПАТП при изменении коэффициента использования вместимости подвижного состава.

Исследования установили, что максимальная величина

эксплуатационной рентабельности Рпатп автомобильных

предприятий достигается при величине коэффициента использования вместимости в пределах от 0,75 до 0,85 для различных ПАТП.

Анализ влияния коэффициента использования парка на эксплуатационную рентабельность автопредприятий показал, что с ростом коэффициента использования парка подвижного состава автомобильных предприятий, т.е. с увеличением интенсивности использования имеющейся техники доходы предприятий возрастают (на величину от 1,9% до 11,5%), а затраты незначительно снижаются (на 0,9 - 2,8%).

Следовательно, с увеличением коэффициента использования парка подвижного состава эксплуатационная рентабель-

ность автопредприятий растет (рис. 3, 4).

Исследование влияния пассажиропотока на доходы и затраты автопредприятий выявило заранее предполагаемое увеличение доходов и затрат ПАТП с увеличением пассажиропотока.

При этом по виду зависимости эксплуатационной рентабельности от величины пассажиропотока автомобильные предприятия области, выполняющие междугородные пассажирские перевозки могут быть распределены в три группы.

Первую, самую многочис-

ленную группу, составляют предприятия, в которых с увеличением пассажиропотока эксплуатационная рентабельность растет - Новокузнецкое ГАТП-2, Беловское, Гурьевское, Зеленогорское ПАТП, Кемеровское ПАТП-1 и др. (рис. 5).

Во вторую группу входят предприятия, у которых зависимость эксплуатационной рентабельности от пассажиропото-

ка носит экстремальный характер (рис. 6) - Киселевское ПАТП, Ленинск-Кузнецкая а/к 1237 и др. При этом имитационное моделирование показало, что эти предприятия формируют пассажиропотоки (количество перевозимых пассажиров, средняя длина маршрутов), обеспечивающие эксплуатационную рентабельность, близкую к минимальной (рис. 6).

Эксплуатационная рентабельность

Пассажиропоток, тыс. пасс-км

Рис. 6. Зависимость эксплуатационной рентабельности Ленинск-Кузнецкой а/к 1237 от пассажиропотока (42876,6 тыс. пасс-км в 2003 году).

Эксплуатационная рентабельность

Пассажиропоток, тыс. пасс-км

Рис. 7. Зависимость эксплуатационной рентабельности Юргинского ПАТП от пассажиропотока (24690,2 тыс. пасс-км в 2003 г.).

Рис. 8. Блок-схема алгоритма оптимизации функционирования

Третья группа представляет плуатационная рентабельность

предприятия, в которых экс- падает с увеличением пассажи-

ропотока (рис. 7) - Юргинское ПАТП и др.

Исследования показали, что различный характер этих зависимостей обусловлен индивидуальной структурой затрат каждого предприятия и местными условиями их функционирования. Представляется целесообразным при принятии решений об изменении величины пассажиропотока предприятия - количества перевозимых пассажиров, средней длины маршрутов, предварительно выявлять характер зависимости эксплуатационной рентабельности предприятия от величины пассажиропотока, имея ввиду безусловное удовлетворение потребностей населения в объемах и качестве междугородных перевозок.

Таким образом, проведенные исследования установили экстремальный характер зависимости эксплуатационной рентабельности пассажирских автотранспортных предприятий от ряда управляющих параметров,

и, тем самым, подтвердили возможность использования оптимизационных методов для решения задачи повышения эффективности деятельности ПАТП региона.

В качестве основного метода решения задачи выбран метод случайного поиска (метод Монте-Карло) [5], где моделируется множество возможных состояний системы с запоминанием состояния, обеспечивающее экстремальное значение критерия. Блок-схема алгоритма приведена на рис. 8.

Входной алгоритм (блок) формирует массив исходных параметров по небольшому количеству исходных расчетных данных. Необходимость в его разработке возникла из-за большой размерности вектора исходных параметров, подготовка которых занимает значительное время при решении задачи. Входной блок позволяет снизить время подготовки задачи к решению.

Сформированный массив

Фактические значения управляющих параметров и результатов работы некоторых ПАТП и значения этих параметров, полученные в результате оптимизации

Автомобильное предприятие Белов- ское ПАТП Гурь- евское ПАТП Зелено- горское ПАТП Кисе- левское ПАТП Кеме- ровское ПАТП-1 Л-Куз- нецкая а/к1237 Новокуз- нецкое ГАТП-2 Юргин- ское ПАТП

Пасс-оборот, тыс. п-км 1б298 17б92 11844 20808 45779 48877 53403 24б90

Ср. длина маршрута, км 142,3 78,0 б7,0 1б0,7 142,8 88,2 133,б 11,б

Фактические значения параметров

Кэфф. исп. парка 0,5бб 0,708 0,554 0,5б2 0,554 0,б02 0,512 0,584

Коэфф. исп. вмест. 0,551 0,494 0,5б3 0,б40 0,б84 0,492 0,7б1 0.б01

Доходы, тыс. руб 5285,3 4940,2 2742,9 5453,б 12б92,1 1200б,0 1480б,3 7710,4

Затраты, тыс. руб 5б52,б б290,3 4927,2 571б,б 14157,8 11998,7 15б54,4 7255,б

Экспл. рент. 0,935 0,785 0,557 0,954 0,897 1,001 0,94б 1,0б3

Значения параметров, полученные в результате оптимизации

Коэфф. исп. парка 0,900 0,900 0,900 0,900 0,900 0,900 0,900 0,900

Коэфф исп. вмест. 0,788 0,7б4 0,714 0,802 0,773 0,802 0,783 0,857

Доходы, тыс. руб 5401,1 50б5,5 31б0,4 б084,4 13307,2 123б8,8 15318,9 7834,0

Затраты, тыс. руб 534б,8 5184,7 5052,7 5498,8 14014,3 11299,8 15783,4 б889,б

Экспл. рент. 1,010 0,977 0,б25 1,10б 0,950 1,095 0,971 1,137

исходных параметров обеспечивает работу оптимизационного алгоритма .

Алгоритм позволяет либо прогнозировать величину пассажиропотока по полученной зависимости (5), либо задавать его значение случайным образом или по другим методикам.

Если прогнозируется пассажиропоток, генерируются случайные значения управляющих параметров у2, уЗ, у4. Если пассажиропоток не прогнозируется, просчитывается вариант определения оптимальных параметров функционирования автопредприятия для фиксированного пассажиропотока, либо для пассажиропотока, случайно варьирующегося в заданных пределах. Далее рассчитывается значение критерия оптимально-

сти рі (Сопті ).

Затем производится генерация следующего пакета управляющих параметров и цикл расчетов повторяется. После перебора заданного числа пакетов результаты расчетов выводятся на печать.

Программа реализована в среде Windows XP professional на языке Delphi б Borland. Установлено, что для поиска оптимума с точностью ± 2,5% достаточно просмотреть 105 вариантов. Результаты оптимизации (таблица) показали, что практически все автомобильные предприятия области имеют резервы для повышения эффективности своего функционирования.

Для роста доходов и эксплуатационной рентабельности

необходимо увеличивать длины маршрутов и коэффициент использования парка подвижного состава. При прочих равных условиях, рост доходов автопредприятий может составить 1,6 - 15,2%, снижение затрат на перевозки - 1 - 17,6%.

Другой важный результат оптимизации - повышение эксплуатационной рентабельности перевозок. Для большей части ПАТП в случае обеспечения оптимальных величин управляющих параметров (таблица) значение эксплуатационной рентабельности превышает единицу, т.е. появляется возможность сделать сферу социальнозначимых междугородных пассажирских автомобильных перевозок рентабельной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вельможин А.В. и др. Теория транспортных процессов и систем/ А.В. Вельможин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин; - М.: Транспорт 1998.

2. Вельможин А.В. и др. Теория организации и управления автомобильными перевозками: логистический аспект формирования перевозочных процессов/ А.В. Вельможин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин; -Волгоград: РПК «Политехник», 2001.

3. Вельможин А.В. и др. Эффективность городского пассажирского общественного транспорта: Монография /А.В. Вельможин, В.А. Гудков, А.В. Куликов, А.А. Сериков; Волгоград. Гос. техн. ун-т. - Волгоград, 2002.

4. Гудков В.А., Миротин Л.Б. Технология, организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками: Учебник. - М.: Транспорт, 1997.

5. Завадский Ю.В. Моделирование случайных процессов (метод Монте-Карло). Труды МАДИ. - М.: 1974.

□ Автор статей:

Клепцова Лиля Николаевна -зав. лаб. каф. автомобильных перевозок