CC BY
81
УДК 656.02+004.021
ВИБІР МОДЕЛІ МІСЬКОГО АВТОБУСА ЗА НЕЧІТКИМИ ОЦІНКАМИ ЙОГО ТЕХНІЧНИХ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ
О.В. Дорохов, к.т.н., ХНАДУ
Анотація. Запропоновано методику багатокритеріального вибору моделей автобусів для міських перевезень, яка ґрунтується на нечітких оцінках техніко-експлуатаційних характеристик автобусів при однаковій і різній важливості критеріїв. Здійснено практичний вибір рухомого складу для АТП-16327м. Харкова.
Ключові слова: міські автобусні перевезення, вибір нового рухомого складу.
Вступ
Пасажирські перевезення відіграють важливу роль в задоволенні виробничих, соціальних, життєвих потреб населення України. Від них значною мірою залежить здоров’я, працездатність населення, соціальний стан суспільства. Дуже актуальним стає забезпечення якості обслуговування, безпеки перевезень, ефективного використання рухомого складу, зниження витрат, покращення стану самих транспортних підприємств.
Необхідною складовою вирішення цих завдань є своєчасне оновлення рухомого складу найбільш прийнятними за конкретних умов моделями [1].
Аналіз досліджень і публікацій підходів до оновлення рухомого складу
Зараз на ринку представлена велика кількість нових пасажирських автобусів вітчизняного виробництва (ЛАЗ, «Богдан»), країн СНД (Росія - ЛІАЗ, ПАЗ, ГАЗ, Білорусія - МАЗ; азіатських республік - ліцензійні китайські, корейські бренди), а також нових та уживаних західних марок. Наявна сильна конкуренція між їх виробниками, постачальниками, дистриб’юторами, тому обрання кращого варіанта оновлення парку потребує обґрунтованого прийняття рішень щодо вибору конкретних моделей
(модифікацій) автобусів, умов їх придбання [1, 2].
Якщо раніше проблема вибору моделі
транспортного засобу була відсутня
(закупки, поставки планувалися
централізовано, директивно, мали
географічну, відомчу, іншу закріпленість), то в умовах ринку з його багатоваріантністю завдання вибору постачальників набуває важливого значення [2, 3]. Зважаючи на підвищення цін на техніку, паливо, мастила, запчастини, інші експлуатаційні та ремонтні матеріали, вартість технічного
обслуговування, втрати від помилкового управлінського рішення стають досить
значними [4, 5].
Взагалі вибір нового рухомого складу містить пошук потенційних постачальників, вивчення їх умов, оцінку пропонованого рухомого складу, аналіз дій інших транспортних підприємств, особливостей експлуатації рухомого складу в умовах конкретних маршрутів, економічного стану самого підприємства. Необхідним є моніторинг цих параметрів, бо їх співвідношення постійно змінюється, що
вимагає корегування відповідних рішень.
При цьому виникає необхідність проведення порівнянь за кількома критеріями, що визначають вибір. Натомість засоби багатокритеріального прийняття рішень з вибору
рухомого складу при його оновленні використовуються недостатньо.
Мета та постановка задачі
Відповідно, метою є реалізація методики багатокритеріального порівняння моделей рухомого складу для міських автобусних перевезень за ціновими, технічними, експлуатаційними, споживацькими,
сервісними характеристиками.
Передбачається застосувати нечіткі оцінки параметрів наявних на ринку моделей пасажирських автобусів та застосувати відповідні засоби обробки цих оцінок на основі методики порівняння альтернатив (моделей автобусів, що обрані до розгляду) для оцінки критеріїв (набору обраних параметрів) у вигляді нечітких множин.
Розв’язання задачі
Теоретичні засади пропонованої методики порівняння моделей рухомого складу з подальшим вибором найбільш прийнятної з них за умов оцінок параметрів автобусів нечіткими множинами, які відбивають рівень відповідності технічних та експлуатаційних характеристик різних моделей потребам на основі згортки-перетину нечітких множин наведені в [6].
Було розглянуто моделі автобусів, що пропонуються виробниками та дилерами на ринку нових
пасажирських транспортних
засобів, або є доступними (можуть бути замовлені у посередників безпосередньо на заводах), зокрема, різні модифікації і моделі автобусів ПАЗ.
Цінові, технічні, експлуатаційні та споживчі характеристики модельного ряду автобусів марки ПАЗ отримано з сайту представника виробника - торговельного дому «Русский автобус» станом на 1.06.2006 р. [7]. Всього розглянуто 16 моделей.
Часто перевізники змушені головну увагу звертати на прийнятну ціну нового рухомого складу, але прагнуть готуватися до перспективи придбання нових, сучасних моделей. Тому запропоновані виробником автобуси розділено на дві групи (більш дешеві й більш дорогі), що представлені в табл. 1, 2.
При заповненні таблиць дані (що відносяться до певних характеристик) групуються, щоб зменшити кількість альтернатив при подальшому розгляді. В таблицях умовно позначено: двигун - К
(карбюратор), Д (дизель); гальма - Б (барабанні), Д (дискові), П (пневмо); викиди - Е2 (Евро2), Е1 (Еврої); н\д -немає даних. Далі було формалізовано характеристики кожної моделі й модифікації (для кожної з двох цінових груп, що розглядаються) та зведено їх в табл. 3, 4.
Таблиця 1 Дані про моделі (нижча ціна), що розглядаються
Позначення Основні технічні та екплуатаційн П характеристики Марка, модифікація ПАЗів та її позначення у подальших розрахунках
тї т2 т3 т4 т5 т6 т7 т8
32053-Р 32053-К 32054-К - 4 0 2 3 32053-07 32054-07 4234 4234-50П
S1 ціна, тис.руб. 624 592 607 640 753 769 945 1048
S2 місць для сидіння 25 25 25 25 23 20 30 27
усього 41 41 42 42 42 38 50 27
S3 ресурс-кузов, років н\д н\д 6 6 6 6 8 н\д
пробіг, тис.км. н\д н\д 300 300 300 300 400 н\д
швидк. макс., км/год н\д н\д 90 90 90 90 90 н\д
S4 паливо, л/100 км н\д н\д 21 21 15 19 25 н\д
тип двигуна н\д н\д К-Е2 К-Е2 Д-Е2 Д-Е2 Д-Е2 н\д
S5 наявн. ABS так так так так так так так так
гальма н\д н\д Б-П+ Б-П+ Б-П Б-П Б-П н\д
підсилювач керма н\д н\д так так так так так н\д
S6 кількість дверей 1 1 2 2 1 2 2 2
опалення станд. станд. станд. станд. посил. посил. посил. станд.
Таблиця 2 Дані про моделі (вища ціна), що розглядаються
Позначення Основні технічні та екплуатаційні характеристики Марка, модифікація ПАЗів та її позначення у подальших розрахунках
m9 m10 m11 m12 m13 m14 m15 m16
42030- 01У 42030- 03 3203 3204 3237 014230- 024230- 4238
S1 ціна, тис. руб. 1270 1281 1155 1186 2215 1410 1470 1942
S2 місць для сидіння 31 27 23 18 16 31 29 35
усього 54 56 37 52 54 54 29 35
S3 ресурс-кузов, років 8 н\д 8 8 н\д 8 н\д н\д
пробіг, тис.км. 400 н\д н\д н\д н\д 400 н\д н\д
швидк. макс., км/год 95 н\д н\д 95 90 90 н\д н\д
S4 паливо, л/100 км 17 н\д 27 16,3 26 25 н\д н\д
тип двигуна Д-Е2 н\д К-Е1 Д-Е2 Д-Е2 Д-Е2 н\д н\д
S5 наявн. ABS н\д н\д так так так н\д н\д н\д
гальма Б-П н\д Д-п Д-п Д-П++ Б-П н\д н\д
підсилювач керма так н\д н\д н\д н\д так н\д н\д
S6 число дверей 2 2 1 2 2 2 2 2
опалення посил. станд. посил. посил. посил. посил. станд. станд.
В таблицях наведено вже нечіткі оцінки кожного з параметрів для прийняття рішення про вибір певної моделі автобуса. Чисельні оцінки рівня критеріїв отримано за методикою, викладеною в [6].
Таблиця 3 Нечіткі оцінки моделей (нижчі за ціною)
Узагаль- нені критерії оцінки Позначення ПАЗів (нижча ціна) у розрахунках в Excel
m1 m2 m3 m4 m5 тб т7 т8
S1-^ra 0,7 0,8 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,4
S2- місткіст. 0,6 0,6 0,7 0,7 0,65 0,5 0,85 0,4
S3-ресурс, швидкість 0,5 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8
S4-паливо двигун 0,45 0,45 0,6 0,6 0,8 0,7 0,5 0,8
S5- безпека 0,6 0,6 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6
S6- комфорт 0,5 0,5 0,7 0,7 0,65 0,8 0,8 0,75
Таблиця 4 Нечіткі оцінки моделей (вищі за ціною)
швидкість
S4-паливо, двигун 0,85 0,45 0,55 0,9 0,65 0,7 0,75 0,75
S5-безпека 0,7 0,65 0,8 0,8 0,9 0,95 0,7 0,7
Sб-комфорт 0,8 0,7 0,6 0,9 0,8 0,8 0,7 0.7
Слід зазначити, що дизельні двигуни оцінені вище карбюраторних. Ця оцінка може змінитися на протилежну, якщо порівняти вартість палива (бензину, дизельного, газового), бо це співвідношення змінюється не на користь дизельного. Також існує можливість при невеликих витратах переобладнати карбюраторні двигуни на газ, що для дизелів є практично неможливим. При цьому покращуються екологічні показники, зменшуються шкідливі викиди, що також є досить важливим.
Для розрахунків застосовано електронні таблиці MS Excel. На рис. 1 наведено фрагмент робочого аркуша з вхідними даними та результатами. Для нижчої цінової категорії найприйнятнішими виявилися моделі
№№ 3, 4, 5, а для верхньої - № 9.
Узагальнені критерії оцінки Позначення ПАЗів (вища ціна) у розрахунках в Excel
т9 т10 т11 т12 т13 т14 т15 т1б
S1-^ra 0,8 0,75 0,9 0,85 0,4 0,65 0,6 0,5
S2-місткіст. 0,85 0,9 0,5 0,65 0,75 0,8 0,7 0,8
S3-ресурс, 0,85 0,45 0,55 0,8 0,6 0,7 0,45 0,45
А І В І С І й 11 Е | Г | Э Н 1 1 и | К
24 Роз рахунок в умовах однакової важливості критеріїв
25 Цін. гру- па Кри- терії порів Моделі автобусів ПАЗ
26
27 т1 т2 тЗ т4 т5 тб т7 т8
28 1 5І 0,7 0,8 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,4
29 52 0,6 0,6 0,7 0,7 0,65 0,5 0,85 0,4
ЗО бЗ 0,5 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8
31 54 0,45 0,45 0,6 0,6 0,8 0,7 0,5 0,8
32 б5 0,6 0,6 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6
33 б6 0,5 0.5 0,7 0,7 0,65 0,8 0,8 0,75 тах
34 тіп 0,45 0,45 0,6 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,6
35
36
37 т9 тЮ т11 пП 2 т13 т14 т15 т16
38 2 0,8 0,75 0,9 0,85 0,4 0,65 0,6 0,5
39 52 0,85 0,9 0,5 0,65 0,75 0,8 0,7 0,8
40 бЗ 0,85 0,45 0,55 0,8 0,6 0,7 0,45 0,45
41 54 0,85 0,45 0,55 0,9 0,65 0,7 0,75 0,75
42 б5 0,7 0,65 0,8 0,8 0,9 0,7 0,7 0,7
43 б6 0,8 0.7 0,6 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 тах
44 тіп 0,7 0.45 0,5 0,65 0,4 0,65 0,45 0,45 0,7
Рис. 1. Фрагмент електронної таблиці з вхідними даними і результатами Розрахунки проведено за умов однакової важливості ознак, але на практиці певні ознаки, характеристики рухомого складу мають різну важливість в конкретних умовах експлуатації автобуса на окремому маршруті. На їх важливість впливають також фінансовий стан підприємства, ціни на паливо, запасні частини, технічне обслуговування, ремонт тощо.
Тому, згідно з [6] необхідно визначити відносну важливість обраних до розгляду критеріїв (порівняти кожний з них з іншими, і побудувати корегуючі коефіцієнти для подальших розрахунків). В нашому випадку матриця М попарного порівняння
важливості окремих критеріїв оцінки рухомого складу має такий вигляд:
8 §1 §2 §3 §4 §5 §6
§і 1 3 1/2 2 1/4 4
§2 1/3 1 1/3 1/2 1/3 1
8з 2 3 1 2 1/2 3
§4 1/2 2 1/2 1 1/3 4
§5 4 3 2 3 1 6
§6 1/4 1 1/3 1/4 1/6 1
Як і раніше, критеріями є ціна (1), пасажиромісткість (2), ресурс-швидкість (3), витрати пального-двигун (4), безпека (5), зручність-комфорт (6). Власний вектор матриці М складає (0,54; 0,305; 0,113; 0,277;
0,737; 0,588), а власне число - 6,74. Результати подальших розрахунків в електронній таблиці для різної важливості критеріїв-ознак наведено на рис. 2.
Аналіз отриманих результатів показує, що для першої цінової групи (де знаходяться більш дешеві моделі) врахування відносної взаємної важливості критеріїв розгляду не призвело до суттєвих змін рішення. Якщо при однаковій важливості критеріїв кращими виявилися моделі №№ 3, 4, 5, то при різній -залишилися дві з цих трьох моделей, а саме: №№ 3, 4 (ПАЗ-32054-К та ПАЗ-32054-Р). В цьому разі, щоб зробити остаточний вибір, треба розглянути ці дві моделі більш детально (з врахуванням більшої кількості критеріїв), або обрати одну з моделей на основі досвіду особи, що приймає рішення.
Іншими виявляються результати для другої цінової групи. У випадку однакової важливості ознак кращою є модель № 9 (ПАЗ-42030-01У).
Однак при різній важливості ознак кращою стає модель № 13 (ПАЗ-3237). Це зумовлено її значними перевагами з точки зору забезпечення безпеки руху та пасажирів. Важливість цього параметра, порівняно з іншими, випливає з матриці порівнянь важливості критеріїв, а для цієї моделі характеристики, що забезпечують безпеку і комфортність, є суттєво кращими порівняно з іншими.
Ai _rj = Багатокритеріальне порівняння автобусів ПАЗ
j | к l | м | n |o|p|q|r|s|t|u|v
1 Багатокритеріальне порівняння автобусів ПАЗ
3 Розрахунок в умовах нео днакової важливості критеріїв
4 m7
5 m8 W w * 6 ml m2 m3 m4 m5 m6 m8
6 0,4 0,154 0,924 s1A 0,719234629 0,813683 0,8136828 0,719235 0,623752 0,623752 0,527046 0,428848
7 0,4 0,305 1,83 s2A 0,392660114 0,39266 0,5206303 0,52063 0,454602 0,281265 0,74274 0,186969
8 0,8 0,113 0,678 s3A 0,625031151 0,625031 0,7851931 0,785193 0,785193 0,785193 0,859597 0,859597
9 0,8 0,277 1,662 s4A 0,265240109 0,26524 0,4278459 0,427846 0,690137 0,552781 0,316001 0,690137
10 0,6 6,737 40,42 s5A s6A 1.07753E-09 1.08E-09 0,000121 0,000121 5.48E-07 5.48E-07 5.48E-07 1.08E-09
11 0,75 0,588 3,528 0,086689436 0,086689 0,2841227 0,284123 0,218755 0,455094 0,455094 0,362423 max
12 min 1.07753E-09 1.08E-09 0,000121 0,000121 5.48E-07 5.48E-07 5.48E-07 1.08E-09 0,000121
13
14
15 m16 W w * 6 m9 m10 m11 m12 m13 m14 m15 m16
16 0,5 0,154 0,924 s1A 0,813682823 0,766578 0,9072356 0,860564 0,428848 0,671633 0,623752 0,527046
17 0,8 0,305 1,83 s2a 0,742739693 0,824639 0,2812646 0,454602 0,590693 0,664744 0,52063 0,664744
18 0,45 0,113 0,678 s3A 0,895665883 0,58194 0,6667544 0,859597 0,707272 0,785193 0,58194 0,58194
19 0,75 0,277 1,662 s4A 0,763298229 0,26524 0,3702395 0,839365 0,488722 0,552781 0,619943 0,619943
20 0,7 6,737 40,42 s5A 5.47713E-07 2.74E-08 0,000121 0,000121 0,014138 5.48E-07 5.48E-07 5.48E-07
21 0,7 0,588 3,528 s6A 0,455094382 0,284123 0,1649368 0,689553 0,455094 0,455094 0,284123 0,284123 max
22 min 5.47713E-07 2.74E-08 0,000121 0,000121 0,014133 5.48E-07 5.48E-07 5.48E-07 0,014138
Рис. 2. Електронна таблиця з вхідними даними Таким чином, при відмінній важливості різних критеріїв, врахування оцінок попарних співвідношень їх важливості може докорінно змінити остаточний розподіл прийнятних моделей автобусів. Зрозуміло, що при корегуванні матриці важливостей, результати можуть бути іншими.
Висновки
Запропоновано методику вибору рухомого складу шляхом порівняльного розрахунку переваг певної моделі автобуса згідно з вимогами підприємства та маршруту. Алгоритм визначення найбільш прийнятного рухомого складу ґрунтується на обробці множин нечітких (лінгвістичних) оцінок експлуатаційних, технічних характеристик моделей (модифікацій) автобусів у випадках однакової та різної важливості критеріїв.
Пропонований підхід застосовано для практичного вибору рухомого складу для АТП-16327. Визначено моделі, що найбільш відповідають вимогам підприємства, а саме: ПАЗ-32054-К; ПАЗ-32054-Р; ПАЗ-42030-
01У; ПАЗ-3237.
Перспективою подальшого розвитку методики є визначення та обґрунтування набору й кількості ознак, що характеризують якість пасажирського транспортного засобу при здійсненні перевезень.
результатами (при різній важливості критеріїв)
Література
1. Спирин И.В. Организация и управление
пассажирскими автомобильными
перевозками. - М.: Aкадемия, 2003. -400 с.
2. Крамаренко И.Г., Калиниченко A.n.,
Трубилко В.В. Обоснование
потребности в городском автобусном транспорте для Украины // Вестник ХШ.ДУ / Сб.
научн. тр. - Харьков: XHA,^. - 2003. -Вып. 22. - С. 54 - 55.
3. Бекетов Ю.О., Шумов В.С. Розрахунок
раціональної структури парку рухомого складу // Вестник ХHAДУ/ Сб. научн. тр. - Харьков: ХHAДУ. - 2003. - Вып. 22. - С. 65 - 68.
4. Левковець П.Р., Чеп’юк Л.М. Методи,
моделі і стратегії вдосконалення процесів перевезень // Системн. метод. керув., технол. та організ. вироб., рем. і експл. автомоб.: Зб. наук. пр. - К.: Шц. трансп. ун-т. - 2000. - Вип. 10. -С.238 - 248.
5. Шгорний Є.В., Рибанов Г.Л., Чер-ниш ^Ю. Основи транспортно-експедиційного обслуговування підприємств, організацій та населення. - Харків: ХШ.ДУ, 2002. - 106 с.
6. Дорохов О.В. Багатокритеріальне порівняння центрів транспортного сервісу при їх нечітких оцінках споживачами // Вестник ХHAДУ / Сб. научн. тр. - Харьков: ХHAДУ. - 2003. -Вып. 21. - С. 66 - 69.
7. http://www.rusbus.ru.
Рецензент: В.П. Волков, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надійшла до редакції 30 січня 2007 р.
