«Расчет подвижного состава»

1. Выбор подвижного состава

Сравнение и выбор транспортных средств представляет собой многокритериальную задачу. Можно выделить по крайней мере десять показателей, влияющих на выбор подвижного состава, большинство которых являются взаимно независимыми [2, с. 135]:

1) вместимость транспортного средства;

2) рыночная стоимость и стоимость ввода в эксплуатацию;

3) эксплуатационные затраты;

4) тягово-скоростные качества;

5) удобство пользования для пассажиров;

6) использование габаритных размеров и массы;

7) топливная экономичность;

8) эксплуатационная технологичность транспортного средства;

9) безопасность (активная, пассивная, послеаварийная);

10) экологичность транспортного средства.

Эти показатели неравнозначны, и формирование на их основе интегральной оценки представляет собой сложную задачу, решение которой зависит от конкретных условий перевозок, а также от предпочтений и квалификации руководителя, в компетенции которого находится этот вопрос.

Важность этих показателей неодинакова для перевозчика, для пассажира и для общества в целом. Например, предпринимателю важна стоимость приобретения транспортного средства, пассажиру – удобство использования, а общество в целом заинтересовано в увеличении безопасности дорожного движения и снижении экологической нагрузки.

Это означает, что при сохранении свободы выбора транспортного средства перевозчиком имеется сфера принятия компромиссных решений путем введения нормативных ограничений со стороны директивных органов по ряду параметров, получения конкурентных преимуществ за счет учета требований потребителей транспортных услуг.

Несколько упрощается задача, если решать ее в несколько этапов. На первом этапе перечень показателей упорядочивается с точки зрения их важности для выбора решения. Сравнение конкурирующих вариантов проводится по самому важному показателю, за счет чего сокращается количество альтернатив [6, с. 218].

На втором этапе определяется, по каким показателям имеется существенное отличие у сравниваемых марок транспортных средств. Среди них опять выделяется наиболее важный показатель. Круг сравниваемых вариантов опять сокращается. Путем нескольких итераций выбирается транспортное средство, наиболее рациональное с точки зрения руководителя для данных условий перевозок.

2. Составление маршрутов

Наиболее важной и ответственной задачей при организации пассажирских перевозок в городах является определение рациональных маршрутов движения транспорта.

Решение этой задачи методами математической оптимизации является проблематичным из-за сложности учета в модели множества факторов, из которых не все поддаются формализованному описанию. Наиболее распространенный критерий оптимизации минимум суммарных затрат времени на передвижение, включая подход к остановке, ожидание транспорта, пересадки и следование по маршруту. Чтобы получить его значение, требуются статистико-вероятностные данные о затратах времени на поездку различными категориями пассажирами. Это неизбежно придает вероятностный характер и самому полученному «оптимальному» решению.

Представляется, что должна быть несколько скорректирована сама постановка задачи построения рациональной маршрутной сети.

Во-первых, затраты времени пассажира на поездку зависят не только от того, насколько рациональны маршруты, но и от того, каков график движения транспортных средств и как он соблюдается. Это значит, что критерий решения задачи маршрутизации может отличаться от приведенного.

Во-вторых, нельзя ставить целью (и соответственно формировать таким образом целевую функцию) создание системы пассажирского транспорта, обеспечивающего равномерный и минимальный интервал движения по всей городской территории на протяжении всего времени суток. Такую цель тем более не следует ставить, поскольку маршрутная сеть по общепринятым методикам должна строиться по результатам обследования пассажиропотоков в утренний час пик в зимнее время [5, с. 80].

Ситуации транспортного обслуживания жителей города различны, методы их разрешения также должны различаться. Следует добиваться, чтобы транспортные средства не просто обеспечивали связь различных районов города между собой, но в первую очередь удовлетворяли реальные, имеющие четкие временные и пространственные характеристики транспортные потребности жителей города. Тем самым будет реализован один из основных принципов логистических систем: первоочередное удовлетворение требований потребителя.

Приемлемое для практики решение может быть найдено методом таблиц сетевых корреспонденции между зонами маршрута. При этом последовательно реализуется ряд этапов, выполнение каждого из которых не вызывает принципиальных трудностей.

Составление маршрутов должно основываться на информации о сетевых корреспонденциях пассажиров, которая отражает транспортные потребности жителей города. Исходным пунктом составления маршрутов является опрос пассажиров о начальных и конечных пунктах их передвижений и о времени совершения поездок в прямом и обратных направлениях.

Результатом опроса пассажиров является матрица пассажиропотоков. На ее основе происходит формирование маршрутов.

При составлении маршрута последовательно реализуются следующие этапы [1].

Первый этап. Из матрицы выделяются пассажиропотоки величиной более задаваемой пороговой величины. Пороговая величина зависит от периода движения анализируемых пассажиропотоков. Например, для суточного периода можно принять, что при организации прямого маршрута не будут учитываться пассажиропотоки менее 75% вместимости транспортного средства. Такое усечение исходной матрицы примерно вдвое сокращает количество начальных и конечных пунктов пассажиропотоков.

Второй этап. Из мест компактного проживания жителей города в соответствии с направлениями пассажиропотоков определяются основные направления маршрутов транспорта.

Третий этап. Определяется трасса прохождения маршрута, связывающего данный микрорайон с конечным пунктом пассажиропотока. Это самый сложный этап составления маршрута, требующий рассмотрения возможных вариантов на схеме транспортной сети города. При выполнении этого этапа надо учитывать следующие требования:

дороги по предполагаемой трассе маршрута должны допускать проезд пассажирского транспорта;

трасса маршрута должна проходить по кратчайшему пути, связывающему его начальный и конечный пункты;

трасса должна проходить через зоны города (или в пределах пешеходной доступности от них), имеющие корреспонденции пассажиропотоков с начальным и конечным пунктами предполагаемого маршрута.

В случае нескольких вариантах при прочих равных условиях предпочтение отдается прохождению трассы через зоны с наибольшими пассажиропотоками в выбранном направлении.

Четвертый этап. На основе полученных в результате опроса пассажиров сетевых корреспонденции жителей города строится таблица сетевых корреспонденции между зонами маршрута. Под обозначением зоны указывается величина пассажиропотока и его направление, а над обозначением зоны, через которую проходит трасса маршрута, указывается величина входящего потока и зона его зарождения.

Места зарождения и величины пассажиропотоков, входящих в зоны по трассе маршрута целесообразнее брать из первой части таблицы сетевых корреспонденции, в которой указываются величины и пункты назначения исходящих пассажиропотоков. В свою очередь, пассажиропотоки, исходящие из зон по трассе маршрута, выбираются из матрицы пассажиропотоков.

По каждой зоне по трассе маршрута подсчитываются итоговые величины входящих и исходящих пассажиропотоков (выезд пассажиров из пассажирообразующих зон и прибытие пассажиров в пассажиропоглощающие зоны), на основании чего определяется пассажиропоток между смежными зонами маршрута.

На заключительном этапе целесообразно построить диаграмму изменения пассажиропотоков между зонами предполагаемого маршрута. Диаграмма позволит наглядно оценить возможную наполняемость транспортных средств по участкам маршрута, спрогнозировать требуемое количество подвижного состава и частоту движения перед выполнением детальных расчетов этих характеристик. Если на каком-то участке маршрута имеется явное превышение пассажиропотоков по сравнению с остальными перегонами, то, возможно, на этом участке следует организовать укороченный маршрут, который позволит снизить неравномерность пассажиропотоков на перегонах маршрута.

Не исключены случаи, когда два или более предполагаемых маршрута имеют общую часть. Тогда при расчете потребности в транспортных средствах надо пассажиропотоки делить пропорционально.

При определении пассажиропотока между смежными пунктами маршрута производится алгебраическое суммирование нарастающим итогом исходящих (со знаком «+») и входящих (со знаком «-») пассажиропотоков. На конечном пункте итоговый результат равен нулю, что отражает равенство входящих и исходящих пассажиропотоков по зонам маршрута.

Маршрутная схема города при таком подходе формируется как совокупность ряда отдельных маршрутов. При завершении работы определяются целесообразные сферы использования различных видов пассажирского транспорта.

3. Определение режимов движения транспорта на маршрутах

Логистический подход к организации пассажирских перевозок предполагает как можно более полный учет требований пассажиров, которые являются потребителями транспортных услуг городского транспорта. Важным фактором качества транспортного обслуживания является скорость сообщения, которая прямо определяет время, затрачиваемое пассажиром на поездку.

Многочисленными исследованиями [4, с. 156] установлено, что скорость сообщения связана степенной зависимостью с длиной перегона. Чем больше расстояние между остановочными пунктами, тем выше скорость сообщения, тем меньше времени пассажир тратит на поездку.

Количество остановочных пунктов на маршруте неоднозначным образом влияет на качество обслуживания пассажиров: если остановок мало, то увеличивается длина перегона и возрастает скорость сообщения. Но это может привести к увеличению времени подхода пассажира к остановке. Желание уменьшить время подхода пассажира к остановке и увеличение количества остановочных пунктов приводит в ряде случаев к тому, что скорость сообщения на отдельных участках маршрута становится близкой к скорости пешехода. Особенно это характерно для городского электротранспорта, трасса которого проходит через регулируемые или нерегулируемые перекрестки.

Чрезмерное количество остановок и заниженная длина перегона приводит к перерасходу топлива и энергии, повышенному износу транспортных средств и их преждевременному выходу из строя, утомлению водителей, снижению безопасности дорожного движения.

Для принятия решения о целесообразности того или иного остановочного пункта в литературе рекомендуются количественные критерии, например показатель F_i – количество пассажиров, проезжающих мимо остановки. Этот показатель равен числу пассажиров, проезжающих по перегону маршрута, предшествующему данной остановке, за вычетом числа пассажиров, вышедших на этой остановке. Для удобства изложения материалов анализа эту величину можно назвать величиной транзита пассажиров через остановку.

Показатель F_i предлагается использовать для определения целесообразности назначения комбинированного, т.е. поостановочного и скоростного (экспрессного) режимов движения.

Если относительная величина f_i – коэффициент транзита пассажиров через остановку f_i = F_i / Qi > 3...5, то рекомендуется установить комбинированный режим движения, при котором на этом остановочном пункте останавливаются не все транспортные средства.

Можно отметить неточности, к которым может привести применение показателя f_i.

Для назначения режима движения при его использовании учитывается только количество выходящих на остановке пассажиров. Но не менее важно знать и количество пассажиров, желающих осуществить посадку на транспортное средство, двигающееся по данному маршруту. Например, пассажиры на расположенной в месте выезда из микрорайона остановке в утренние часы практически не выходят, а только осуществляют посадку.

Почти все пассажиры, которые вошли в транспортное средство на предыдущих остановках, проезжают мимо. Тогда, руководствуясь коэффициентом F_i, оценивающим количество проезжающих мимо остановки пассажиров, эту остановку следует перевести на комбинированный режим использования. Однако именно от этой остановки на выезде из микрорайона, возможно, самый мощный пассажиропоток и ее исключение из поостановочного режима движения приведет к невозможности пассажиров выехать из микрорайона и ухудшению наполнения транспортных средств. Коэффициент транзита пассажиров через остановку можно использовать только в тех случаях, когда по соображениям наполнения подвижного состава невозможна или нецелесообразна посадка в переполненный транспорт пассажиров на этой остановке. Такая ситуация требует тщательного изучения и обоснования, так как очевидны социальные и экономические издержки того, что мимо переполненного остановочного пункта будут проходить полупустые автобусы.

Более рационально для решения этого вопроса было бы применение другого коэффициента изменения входящего пассажиропотока. Он может быть рассчитан как отношение суммарного числа пассажиров, пользующихся остановкой для входа или выхода, к пассажиропотоку на перегоне, предшествующему остановке. Чем меньше величина d_i = Q_i / Q_i – 1 _i, тем меньше пассажиров желают пользоваться этой остановкой для входа или выхода по сравнению с пассажиропотоком на перегоне, включающем эту остановку, а значит, тем больше оснований для исключения этой остановки из поостановочного режима движения. Количественные критерии принятия решения о переводе остановки в тот или иной режим движения транспорта требуют исследования. Не исключено, что критерием должны быть не относительные величины, а абсолютные размеры посадки и высадки, например близость к вместимости транспортного средства.

Коэффициент изменения пассажиропотока на остановке может быть рассчитан и другими способами.

Например, отношение пассажиропотока после остановки к пассажиропотоку до остановки, а также отношение суммарного числа входящих и выходящих на остановке пассажиров к пассажиропотоку после остановки тоже характеризуют изменение пассажиропотока. Все указанные величины связаны друг с другом простыми арифметическими выражениями.

Наиболее логично рассчитывать коэффициент изменения пассажиропотока отношением суммарного числа пассажиров, пользующихся остановкой для входа или выхода, к пассажиропотоку на перегоне, предшествующему остановке, так как тогда этот коэффициент покажет, на какую долю анализируемая остановка меняет входящий в нее пассажиропоток. Для начальной остановки анализируемого маршрута количественное значение показателя всегда будет равно бесконечности, так как предшествующего перегона нет и значение пассажиропотока на предшествующем перегоне равно нулю. Указанное обстоятельство вытекает просто из того факта, что данная остановка является начальной дня этого маршрута и не связано с чем-либо иным.