CC BY
17
^ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ
УДК 656.025
ТЕСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АППАРАТНОГО УЧЕТА ПАССАЖИРОПОТОКА В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОГО МАРШРУТА
A.M. Ковалев1, К.В. Егоров2, P.P. Санжапов3, Е.Г. Прыткова4
1,3,4Волгоградский государственный технический университет ВолгГТУ,
Россия, 400005, Волгоград, пр. им. Ленина, 28;
2Муниципальное казенное предприятие "Городской центр управления пассажирскими перевозками", Россия, 400005, Волгоград, ул. Коммунистическая, 44, А
В данной статье приведено обоснование актуальности систематического измерения пассажиропотоков на городском общественном транспорте. Произведено описание тестируемой системы аппаратного учета пассажиропотока и условий испытаний. Приведены показания значений пассажиропотоков на примере троллейбусного маршрута города Волгограда. Сделан вывод о причинах расхождения результатов, полученных различными способами учета, приведена степень расхождения в показаниях.
Ключевые слова: городской общественный транспорт, пассажирские перевозки, пассажиропоток, обследование пассажиропотоков.
TESTING OF THE SYSTEM OF HARDWARE ACCOUNTING OF PASSENGER TRAFFIC IN
REAL CONDITIONS OF THE CITY ROUTE
A.M. Kovalev, K.V. Egorov, R.R. Sanzhapov, E.G. Prytkova Volgograd State Technical University VolgSTU, Russia, Russia, 400005, Volgograd, Lenin Ave., 28;
Municipal State Enterprise "City Passenger Transportation Management Center", Russia, 400005,
Volgograd, 44 Kommunisticheskaya str., A
This article provides a rationale for the relevance of a systematic measurement of passenger traffic in urban public transport. The description of the tested system of hardware accounting of passenger traffic and test conditions is made. The indications of the values of passenger traffic are given on the example of the trolleybus route of the city of Volgograd. A conclusion is made about the reasons for the discrepancy between the results obtained by different methods of accounting, shows the degree of discrepancy in the readings.
Keywords: urban public transport, passenger transportation, passenger traffic, passenger traffic survey.
Повышение уровня качества транспортного обслуживания населения, является необходимым условием развития любого крупного города. Для этого необходима комплексная работа по ряду направлений, таких как: физической и ценовой доступности, удобству и комфорту, безопасности, общей эффективности транспортной системы [1].
Для оценки эффективности транспортной системы необходимо систематическое определение конкретных показателей работы общественного транспорта, в частности обследований пассажиропотоков, которые, в свою очередь, позволяют отразить реальную потребность населения в передвижениях. Кроме того, учет пассажиропотоков необходимо проводить регулярно, для оценки текущей ситуации, а также
1Ковалев Александр Михайлович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные перевозки», тел.: +7 (904) 774-05-05, е-mail: AK-553@yandex.ru;
2Егоров Константин Викторович - начальник аналитической службы по вопросам оптимизации пассажирских перевозок, организации и безопасности дорожного движения МКП "Городской центр управления пассажирскими перевозками" тел.: +7 (917) 725-70-50, е-mail: kv.egorow@yandex.ru;
3Санжапов Рустам Рафильевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт», тел.: +7 (904) 751-00-22, е-mail: rs@vstu.ru;
4Прыткова Елена Геннадиевна - кандидат педагогических наук, магистрант кафедры «Автомобильные перевозки», тел..: +7 (904) 770-56-97, е-mail: pritkova-e-g@yandex.ru.
для прогнозирования ее возможных изменений. Поэтому, зачастую необходима серьезная корректировка существующей организации движения маршрутного пассажирского транспорта в конкретном городе. Подобные вопросы чаще всего решаются уполномоченными сторонами на основании результатов соответствующих обследований пассажиропотоков, а также практического определения конкретных показателей работы общественного транспорта [2].
Как известно, большая часть перевозок пассажиров осуществляются автомобильным транспортом общего и индивидуального пользования, при этом объемы перевозок пассажиров автомобильным транспортом общего пользования регистрирует служба статистики и аналитические отделы предприятий. Что касается объемов перевозок индивидуальными
автомобилями, то их можно установить только на основе социологических исследований, т.к. другой формы учета, в настоящее время не существует. В связи с этим для определения фактических объемов пассажирских перевозок необходимо большее внимание уделять методам их обследования.
В настоящее время существует большое количество отработанных методов обследования пассажиропотоков, которые приведены на рисунке 1. Кроме того, большая часть из них стандартизована методологическими рекомендациями по проведению обследований транспортной подвижности граждан, утвержденных Госкомстатом Российской Федерации 19.12.2001 [3].
автоматизированнные
контактные
±
бесконтактные
косвенные
натурные
талонные визуальные
табличные силуэтные
Рисунок 1 - Классификация методик обследования пассажиропотоков
Одним из наиболее достоверных способов, часто применяемых при обследовании пассажиропотоков, является прямой метод обследования, когда учетчик непосредственно принимает участие в процессе перевозки, и выступает в качестве пассажира.
Но, такой способ требует большого количество участников обследования, а также существенных затрат по времени. Этих недостатков возможно избежать при использовании автоматизированных систем учета. Такие системы снабжены специальными датчиками, которые устанавливаются в каждой двери транспортного средства и в автономном режиме ведут сбор статистики, предоставленной в табличном
электронном виде. В настоящее время подобные системы, выполняются с применением инфракрасных и оптических датчиков, которые достаточно отработаны с технической точки зрения, и имеют относительно низкую погрешность учета. Например, погрешность бортовой системы учета пассажиров, российской компании НПП «Транснавигация» составляет до 7%, в зависимости от плотности движения пассажиров
[4].
Однако в регионах Российской Федерации, из-за своей стоимости и отсутствия нормативного регулирования в организации оснащения пассажирских транспортных средств автоматизированными системами учета
пассажиропотоков, бортовое оборудование на пассажирский транспорт устанавливается в основном без датчиков пассажиропотока. Не стал исключением и город Волгоград, где полностью отсутствуют автоматические системы подсчета пассажиров, как на частном, так и муниципальном пассажирском транспорте. Тем не менее, вопросы связанные с повышением показателей качества перевозок должны в своем решении опираться на данные реальных обследований показателей транспортного обслуживания [4].
Для прогнозирования объемов пассажирских автомобильных перевозок муниципальные организации руководствуются статистическими отчетами автоматизированной системы оплаты проезда (АСУОП) по количеству приобретенных билетов пассажирами во время проезда. Но важно знать, отражает ли эта система реальный уровень пассажиропотоков на маршрутах города.
В 2021 году сотрудниками МКП "Городской центр управления пассажирскими перевозками" на базе МУП «Метроэлектротранс» (г. Волгоград) были проведены исследования по данному вопросу. В качестве условий испытания был выбран регулярный троллейбусный маршрут N° 12 проходящий через три района города Волгограда, протяженностью 16,2 км, включающий 33 остановочных пункта в прямом направлении и 16,5 км, включающий 34 остановочных пункта в обратном направлении.
На некоторые транспортные средства курсирующим по указанному маршруту, в тестовом режиме были установлены системы аппаратного учета пассажиропотоков, которые действуют автономно и независимы от АСУОП, или системы мониторинга местоположения транспортного средства.
в) г)
Рисунок 2 - Общий вид основных элементов системы аппаратного учета пассажиропотока: а)
счетчик пассажиропотока; 3) блок управления; в) маршрутизатор; г) ОР8-трекер
Оборудование системы состоит из, устанавливаемого над дверьми транспортного средства счетчика пассажиропотока (рис. 2, а), блока управления (рис. 2, б), маршрутизатора (ро-утера) (рис. 2 в) и GPS-трекера (рис. 2 г). Общий вид установленной счетчика (камеры) системы
аппаратного учета пассажиропотоков над дверью транспортного средства показан на рис. 3.
В связи с проблемами по настройке оборудования на транспортном средстве устойчивые данные в веб-клиент программного обеспечения стали поступать с 29.07.2021 (количество
Выгрузка корректных данных информационной системой по пассажиропотокам начала осуществляться с 05.08.2021.
Общая схема работы системы аппаратного учета пассажиропотоков изображена на рис. 4. из которой видно, что системы САУП и АСУОП независимы друг от друга
Ниже приведены аналитические данные о сравнении данных системы учета пассажиропотоков и АСУОП.
На рисунке 5 приведена гистограмма пассажиропотоков по часам суток по данным счетчика (САУП) и валидатора (АСУОП) за 13.08 2021 года, где не было отмечено никаких серьезных программных сбоев и система расхождения в показаниях были минимальными.
На рисунке 6 приведены графики изменений пассажиропотоков за 10 дней (с 20.09. по 30.09.2021 года) по данным счетчика (САУП) и валидатора (АСУОП), где также была отмечена устойчивая работа системы учета, и расхождения в показаниях были минимальными.
На рисунке 7 приведены усредненные значения погрешностей в утренние и вечерние часы пик, за весь период тестирования системы аппаратного учета пассажиропотоков по месяцам.
Рисунок 4 - Схема работы системы аппаратного учета пассажиропотоков на ТС
вошедших и вышедших пассажиров по часам без учета остановочных пунктов). И только начиная с 12.08.2021 была предоставлена возможность анализа пассажиропотоков не только по часам, но и по остановочным пунктам.
О
шщ
Рисунок 3 - Установленный счетчик пассажиропотока в салоне ТС
По каждому дню из периода с 27.07.2021 по 18.10.2021 г. было рассчитано среднее отклонение количества вошедших пассажиров от количества оплативших для утреннего и вечернего часа пик. Для расчета среднего отклонения в утренние часы пик (с 7:00 по 10:00) для каждого часа было вычислено отклонение, а затем
посчитано среднее значение - среднее отклонение за утренние часы пик. Затем было вычислено среднее значение для каждого месяца, а затем для всего периода. Аналогичным образом посчитано значение среднего отклонения для вечернего часа пик (с 16:00 по 19:00).
120
3 100 ч
и
1 80 п
о р
с с а
И
60
40
20
25 -18
99
94
55
53
16
14
47
51
43
48
39
33
2С 20
□ данные счетчика
□ данные валидатора
л**'
4й
>Ч
Часы
суток
Рисунок 5 - Значения пассажиропотоков по часам суток по данным счетчика и валидатора
к о т о п
о р
с с а
700 600 500 400 300 200 100 0
данные счетчика
данные валидатора
20 сен 21 сен 22 сен 23 сен 24 сен 25 сен 26 сен 27 сен 28 сен 29 сен 30 сен
3
1
0
Дата проведения исследования
Рисунок 6 - Значения пассажиропотоков по данным счетчика и валидатора за 10 дней
(сентябрь 2021 г.)
По усредненным данным с 27.07.2021 по 18.10.2021 среднее отклонение количества вошедших пассажиров от количества оплативших в утренние часы пик составляет 6,87% и 13,06% в вечерние часы пик.
По усредненным данным с 27.07.2021 по 31.08.2021 среднее отклонение количества вошедших пассажиров от количества оплативших
в утренние часы пик составляет -8,21% и 16,78% в вечерние часы пик.
По усредненным данным с 01.09.2021 по 30.09.2021 среднее отклонение количества вошедших пассажиров от количества оплативших в утренние часы пик составляет 18,53 % и 13,89% в вечерние часы пик.
По усредненным данным с 01.10.2021 по 18.10.2021 среднее отклонение количества
вошедших пассажиров от количества оплативших в утренние часы пик составляет 18,73% и 2,81% в вечерние часы пик.
После получения большого массива статистических данных возникает вопрос о наличии ошибок и погрешностей в процессе сбора информации.
Для исключения грубых погрешностей используем критерий Граббса. Этот метод основан на предположении о том, что группа результатов измерений принадлежит нормальному распределению [5].
о4 а?
о
л к т о е е
н
д
е р
С
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
18,53
18,73
16,78
8,21
13,89
13,06
6,87
2,81
□ утренний час пик
□ вечерний час пик
Август
Сентябрь
Октябрь За весь период
Рисунок 7 - Значения усредненных погрешностей за весь период тестирования
£ _ |Хшах Х|
Б
^ Х ХШ1П = -
2 Б
(1)
где Хшах - наибольшее отклонение в выборке;
Хшт - наименьшее отклонение в выборке;
Х - среднее арифметическое значение; - среднеквадратическое отклонение среднеарифметического значения погрешностей.
Проводится сравнение расчетного значений критерия по формуле (1) с теоретическим значением критерия Граббса при выбранном уровне значимости д.
Если О1 > От, сомнительное значение считают грубой ошибкой (промахом) и Хшах исключают из выборки, если G2 > От, то Хшт исключают как маловероятное значение. После удаления грубой ошибки можно оценивать на промах по тому же алгоритму другой элемент выборки при пересчёте среднего значения.
Для первичной оценки уровня погрешности выберем отклонения за один полный день по часам суток, при значениях Хшах=7; Хшт=0; 5=2,23, значения критериев составили О1=1,83; 02=1,30. При уровне значимости д свыше 5%, 0т=2,355.
После сравнения полученных расчетных и теоретических значений критериев Граббса,
О1 < От и О2 < От, можно сказать, что в данном статистическом ряду нет грубых ошибок, и полученные данные могут быть использованы для дальнейшей обработки.
На основе вышеизложенного можно сделать следующие заключения и выводы:
При анализе данных информационных систем расхождение имеет одинаковый характер, в большинстве случаев количество вошедших «пассажиров» согласно детекторов превышает количество пассажиров по системе учета оплаты проезда (АСУОП). Обратная ситуация по периоду анализа не наблюдается.
Это возможно объяснить следующими факторами:
1) АСУОП не учитывает льготные категории граждан, пользующиеся бумажными проездными билетами. То есть граждане могут купить как электронный льготный билет, так и бумажный льготный билет, при этом в первом случае поездки фиксируются системой, а во втором случае поездки не фиксируются.
2) АСУОП не учитывает служебные поездки персонала МУП «Метроэлектротранс» по служебным удостоверениям. Численность сотрудников МУП «МЭТ» составляет более 2000 человек.
3) Детекторы пассажиропотока в тестовом режиме невозможно настроить на
автоматическое начало учета с момента начала рейса, т.е. каждый день детекторы учитывают проход через двери обслуживающего персонала в депо, водителей и кондукторов в депо, на конечных остановочных пунктах.
При штатной эксплуатации детекторов пассажиропотока их возможно в зависимости от графика работы ТС на маршруте настроить на автоматическое включение только в момент начала рейса по перевозке пассажиров.
4) В часы-пик возможны пропуски оплаты, т.к. АСУОП обслуживается кондукторным методом (ТС оборудовано всего 1 терминалом и в «часы-пик» пассажиры могут не успеть произвести своевременную оплату проезда.
Уровень погрешности показаний определяется в зависимости от потребностей транспортного предприятия или организатора перевозок. В любом случае точность учета должна быть выше точности мероприятий, проводимых учетчиками.
метод «прямой» обкатки маршрутов общественного транспорта с нахождением учетчиков внутри транспортных средств дает среднюю погрешность в 13,9% по сравнению с «эталонным» методом (учетом пассажиров по АСУОП), причем данные получаемые визуальным способом в салоне ТС являются заниженными по отношению к данным АСУОП.
Иными словами, желаемое отклонение системы учета пассажиропотоков при помощи детекторов по отношению к данным АСОП не должна превышать 13,9%, при этом даже такой уровень расхождений является приемлемым, т.к. метод учета пассажиров при помощи детекторов транспорта является наименее трудоза-тратным и наиболее регулярным.
Фактическую погрешность системы учета пассажиров детекторами целесообразно замерять по «часам-пик» для исключения погрешностей в виде нахождения в ТС технического персонала перевозчика, а также для набора достаточного количества данных для более объективного отображения статистики.
Литература
1. Совершенствование организации перевозок пассажиров автобусами в г. Краснодаре и оценка её
социально-экономической эффективности в условиях повышения пассажиропотоков / И. М. Рябов, А. М. Ковалев, Ш. М. Минатуллаев, З. И. Магомедова, С. В. Бедоева // Вестник евразийской науки. - 2020. -Вып. 5 (сентябрь-октябрь). Раздел «Экономика и менеджмент». - URL: https://esj.today/15ECVN520.html.
2. Снигур, А.С. Анализ современного состояния городского пассажирского общественного автомобильного транспорта в г. Волгограде / А.С. Снигур, А.М. Ковалев, С.Ю. Фирсова // Тезисы докладов смотра-конкурса научных, конструкторских и технологических работ студентов Волгоградского государственного технического университета, Волгоград, май 2014 г. / редкол.: А.В. Навроцкий (отв. ред.) [и др.]; ВолгГТУ, СНТО. - Волгоград, 2014. - C. 141-142.
3. Методологические рекомендации по проведению обследования по определению степени использования общественного транспорта различными категориями граждан (транспортной подвижности граждан) [утверждены письмом Госкомстата РФ от 14.02.2002 № ОР-09-23/692]. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.consultant.m/cons/cgi/online.cgi?req=doc& base=EXP&n=310342#08510832845154104 (в будние дни с 20:00 до 24:00).
4. Результаты практического определения точности используемых в г. Волгограде методов натурных обследований пассажиропотоков городского общественного транспорта (с использованием «эталонных» значений) / К. В. Егоров, С. А. Ширяев, Ю. Я. Комаров, А. М. Ковалев // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы XV национальной науч.-техн. конф. (г. Пенза, 17 апреля 2019 г.) / редкол.: Э. Р. Домке (отв. ред.) [и др.]; ФГБОУ ВО «Пензенский гос. ун-т архитектуры и строительства», Автомобильно-дорожный ин-т. -Пенза, 2019. - C. 25-35.
5. ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1045-ст: дата введения 2013-01-01/разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им.Д.И.Менде-леева") - Москва: Стандартинформ, 2017. - Москва: Стандартинформ, 2019. - 21 c. - Текст: непосредственный.
