Витрати часу на підхід до зупинки, год

Мета курсової роботи – вивчення методів та набуття практичних навичок із питань обґрунтування областей раціонального застосування видів транспорту для перевезень, проектування транспортно-технологічних схем доставки вантажів, вибору автотранспортних засобів для роботи на регулярних маршрутах та формування систем міських пасажирських перевезень.

 

 

ЗМІСТ КУРСОВОЇ РОБОТИ

 

Курсова робота вміщує три окремі розділи:

1. Вибір промислового виду транспорту;

2. Визначення характеристик пасажирського транспорту міста;

3. Проектування транспортно-технологічної схеми доставки вантажів у

магістральному сполученні.

 

 

ЗАВДАННЯ

 

У місті А будують підприємство. Поклади сировини знаходяться від підприємства на відстані l_min ÷ l_max.. Річний обсяг споживаної підприємством сировини  змінюється  в  діапазоні Q_min ÷ Q_max.  Вихід готової продукції складає ζ % від обсягу сировини. Готова продукція: тарно-штучний вантаж із середньою масою вантажної одиниці g_в  та розмірами a´b´h.

Проектом підприємства передбачена наявність під’їзних залізничних колій, автомобільної дороги та причалу. Підприємство розташоване поряд з аеропортом.

Із введенням у дію підприємства кількість жителів міста А становитиме N_{ж .}

Підприємство повинно постачати h % середньорічного обсягу випуску продукції замовникам міста В. Місто В займає площу S_в. Одержувачі вантажів розташовані рівномірно по території міста, а їхня загальна кількість – N_о. Відстань між м. А та аеропортом м. В становить L_п, залізничною станцією м. В – L_з=1,2× L_п, портом м. В – L_в=1,3× L_п, межею м. В в автомобільному сполученні – L_а=1,1× L_п. Залізнична станція, аеропорт та порт знаходяться на відстані – l_пр від межі міста В.

Необхідно визначити ефективні транспортно-технологічні схеми доставки сировини та тарно-штучних вантажів, а також характеристики системи пасажирського транспорту м. А.

1. ВИБІР ПРОМИСЛОВОГО ВИДУ ТРАНСПОРТУ

 

Вибір виду транспорту, що забезпечує у визначених умовах найбільшу економічну ефективність, передбачає порівняння ряду варіантів та потребує значних витрат часу. Суттєве зменшення обсягів роботи та виключення можливих помилок досягається при наявності графіку областей ефективного використання різних видів транспорту. Такий графік дозволяє зменшити кількість варіантів, які потрібно розглядати, але не дає підстав для остаточного вибору конкретного виду транспорту, так як він не враховує всю палітру факторів, що характеризують умови використання різних видів транспорту в кожному конкретному випадку.

Практичне значення графіку області використання різних видів транспорту полягає в тому, що на основі заданих умов використання і специфічних особливостей кожного з видів транспорту, він принципово визначає місце кожного з них серед інших. Це дозволяє завчасно обмежити кількість варіантів, які порівнюють, і цим самим полегшити та прискорити виконання розрахунків, пов'язаних із вибором найбільш ефективного виду транспорту.

Області ефективного використання різних видів транспорту визначаються порівнянням витрат при заданих умовах роботи. Витрати визначають фактори, які мають найбільший вплив на їхнє формування, а саме Q i L.

Графічний спосіб визначення областей ефективного використання видів транспорту базується на розрахунку витрат, який виконують прямим обчисленням за статтями капітальних та експлуатаційних витрат.

Графічний спосіб передбачає поетапне виконання роботи.

1. Для заданих видів транспорту необхідно обчислити витрати, які припадають на 1 тону транспортування сировини. Для розрахунків використовуються залежності витрат, наведені в таблиці 1.1.

 

                                                                                  Таблиця 1.1.

Залежності для визначення витрат на перевезення вантажу

 промисловими видами транспорту.

Вид транспорту	Розрахункова формула
Промисловий залізничний	Вз = 90 + 60´L + (91 + 2´L) ´Q
Автомобільний	Ва= 25 + 15´L + (30 + 34´L) ´Q
Трубопровідний	Вт = 30 + 11´L + (15 + 14´L) ´Q
Підвісна канатна дорога	Вп = 62 + 22´L + (26 + 13´L) ´Q
Конвеєрний	Вк= 41 + 56´L + (10 + 11´L) ´Q
Пневмоконтейнерний	Вн = 76 + 44´L + (55 + 10´L) ´Q

Одиниці виміру: L - км, Q - млн. тон, В - у.о. (умовні одиниці).

 

Результати розрахунків за комбінацією видів транспорту, яка визначена індивідуальним завданням, зводимо у таблицю 1.2.

Таблиця 1.2.

Витрати на перевезення вантажу різними видами транспорту.

L, км	1		5		10		15		20		25
Q, млн. т.	0	10	0	10	0	10	0	10	0	10	0	10
Вид транспорту

 

2. За результатами розрахунків (таблиця 1.2) будуємо сумісні графіки витрат В = f(Q) при постійному значенні L. Кількість графіків визначається кількістю значень L. На рис. 1.1. наведені графіки витрат для трьох видів

 

а)	б)
в)	г)

Рис. 1.1. Залежність витрат від обсягу перевезень при відстанях доставки

                вантажу: а) L =5 км; б) L =10 км; в) L =15 км; г) L =20 км.

Умовні позначення:              1-й вид транспорту;

                                               2-й вид транспорту;

                                               3-й вид транспорту.

транспорту при перевезенні вантажу на відстань 5, 10, 15, 20 км.

3. Найдешевший вид сполучення визначається прямою витрат, розташованою найближче до осі абсцис. Точки перетину ліній функції В = f(Q) при L = const порівнюваних видів транспорту є точками рівності їхніх витрат на перевезення. При зміні L вони можуть мати різне положення в координатах Q-L, або їх може не бути зовсім, як показано на рис. 1.1. Відсутність точок перетину свідчить про вигідність використання одного виду транспорту (лінія витрат якого найблище розташована до осі абсцис) при будь-яких значеннях вантажопотоку. Наприклад, при відстані перевезення L =15 км (рис.1.1.в) доцільне використання тільки другого виду транспорту.

4. Точки рівновигідності перевезень розглядуваних видів транспорту переносять на новий графік Q = f(L) (рис. 1.2). З'єднанням між собою нанесених точок отримують лінію рівновигідності перевезень порівнюваних видів транспорту, яка розмежовує області ефективного використання кожного виду транспорту.

 

 

 

Рис. 1.2. Визначення областей використання видів транспорту

 

5. На графіку Q=f(L) зображають прямокутник із координатами l_min ÷ l_max, Q_{min ÷} Q_max, що визначає умови роботи транспорту згідно із завданням. Найбільша площа прямокутника, якщо через нього проходить лінія розмежування, визначає вид транспорту який доцільно використовувати при технологічних перевезеннях.

Першу частину курсової роботи необхідно закінчити висновком про вибір раціонального виду транспорту для організації технологічних перевезень в умовах визначених індивідуальним завданням.

 

 

2. ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПАСАЖИРСЬКОГО ТРАНСПОРТУ МІСТА

 

Організація міських перевезень передбачає визначення кількості маршрутів, типу рухомого складу і його кількості.

Забудована площа міста, км²:

 

S_м = 25 + 1,5´10^-4 ´N_ж   .                                  (2.1)

 

Середня довжина міського маршруту, км:

 

,                                    (2.2)

 

де: w - коефіцієнт, що враховує планувальну забудову міста (для розрахунків

      приймається w = 0,25).

Мінімальна кількість маршрутів визначається з умови охоплення сполученням усіх транспортних мікрорайонів міста:

 

                      k_min = 0,1 ´S_м.                                        (2.3)

 

Максимальна кількість маршрутів визначається з умови забезпечення пасажирів усіх транспортних мікрорайонів сполученням без пересадок. З точністю достатньою для практичних розрахунків максимальна кількість маршрутів обчислюється за залежністю:

 

.                        (2.4)

 

Сумарна максимальна довжина маршрутів, км:

 

             L_max = k_max ´ l_м.                                    (2.5)

 

Мінімальна довжина маршрутної мережі, км:

 

                      L_min = k_min ´ l_м   .                                    (2.6)

 

Сумарна довжина k маршрутів, км:

 

                     L_k = k ´ l_м  .                                        (2.7)

 

Коефіцієнт пересадочності:

 

 .                          (2.8)

 

Щільність дорожньо-вуличної мережі, км/км²:

 

 .                          (2.9)

 

Маршрутний коефіцієнт:

 

.         (2.10)

 

Щільність маршрутної мережі, км/км²:

 

.                            (2.11)

 

Середня відстань переміщення пасажира, км:

 

  .             (2.12)

 

Середня відстань поїздки пасажира, км:

 

.                                   (2.13)

 

Витрати часу на підхід до зупинки, год.:   

 

                 ,                            (2.14)

де: V_n - швидкість пішохода (V_n = 4 км/год);

l_д - середня довжина перегону, приймається згідно рекомендацій [3,4] із

       необхідними поясненнями.

Розрахункова кількість рухомого складу:

 

 .                    (2.15)

 

Експлуатаційна швидкість:

 

V_e = 22+10´ ln (l_д).                                  (2.16)

 

Витрати часу на очікування рухомого складу, год.:

 

.                              (2.17)

 

Витрати часу на пересадку, год.:

 

t_пр= (k_пер - 1 )t_{o .}                                                          (2.18)

 

Швидкість сполучення, км/год.:

 

Vс = 1,2 ´Ve.                                       (2.19)

 

Витрати часу на рух, год.:

 

.                                         (2.20)

 

Сумарні витрати часу на переміщення, год.:

 

t = t_п+ t_o+ t_пр+ t_р.                                 (2.21)

 

Результати обчислень за формулами (2.7) ¸ (2.21) заносять у таблицю 2.1.

Орієнтовний крок розрахунку можливо визначити за залежністю DL = 0,07 ´L_max - 0,1 ´L_min, при цьому кількість кроків і = 10.

Таблиця 2.1.

Результати розрахунку показників маршрутної мережі

L, км	tп , год.	tо, год.	tпр, год.	tр, год.	t, год.
Lmin
Lmin + DL
Lmin + 2DL
¼
Lmin + і´DL

 

За даними таблиці 2.1. на спільному графіку будують залежності t_п = f(L_k), t_o = f(L_k), t_пр = f(L_k), t_р = f(L_k), t = f(L_k). Мінімальне значення t за графіком t = f(L_k) визначає оптимальну маршрутну мережу загальною довжиною L_опт. На основі аналізу графічного зображення необхідно сформулювати висновок про вплив складових витрат часу переміщення пасажира на оптимальну довжину маршрутної мережі. Потім, за допомогою залежностей (2.7) - (2.13) визначають основні оптимальні характеристики маршрутної мережі: k_пер, k_М, s_ММ, l_п, l_c, при L_k= L_опт.

Середня добова рухомість населення, поїздок/добу:

 

 .                              (2.22)

 

Вибирають та обґрунтовують мінімальний - I_min, максимальний - I_max та середній - I_с інтервали руху транспортних засобів на маршрутах [3,4].

Середня місткість рухомого складу, місць:

 

,                          (2.23)

 

де: к_н - коефіцієнт, що враховує нерівномірність пасажиропотоку в часі

       (к_н = 2,5-2,8);

g - середньодобовий коефіцієнт використання місткості рухомого складу,

       (g = 0,2- 0,3);

T_н - час роботи транспорту на маршрутах міста (Т_н = 18 год.).

Середня добова потужність пасажиропотоку на маршрутах, пас.км/км:

 

.                           (2.24)

 

Із припущення, що розподіл потужності пасажиропотоків описується за нормальним законом із математичним очікуванням рівним середній добовій потужності й s = A/3, визначимо необхідний інтервал місткості рухомого складу.

Задача розв'язується графічним шляхом. Графік розподілу потужності пасажиропотоку f(A) поєднують з шкалою місткості рухомого складу так, як це показано на рис. 2.1. Точка середньої розрахункової місткості рухомого складу сполучається (штрихова лінія – qA) із значенням середньої потужності пасажиропотоку. Потім знаходять найближчу місткість автобуса - q ₁ (приймається згідно додатку 1 за загальною місткістю або за [6]) і від точки q ₁ проводять лінію q ₁ A ₁ паралельно штриховій лінії. Вона визначає положення точки А ₁. Величинам А ₁ та q ₁ приписують перевезення з інтервалом руху I_с.

З умови пропорційності пасажирообігу інтервалу руху визначають:

 

,                                     (2.25)

.                                      (2.26)

 

Якщо знайдений таким шляхом інтервал A_{min 1} ÷ A_{max 1} покриває всю площу графіку, то для освоєння пасажирських перевезень на всіх маршрутах достатньо мати єдину модель рухомого складу із середньою місткістю q ₁. Якщо площа графіку не перекрита, то в цьому випадку необхідно визначити місткість рухомого складу розташовану на кордонах інтервалу A_{min 1} ÷ A_{max 1}. Для цього нижній межі інтервалу приписують пасажироперевезення з інтервалом I_max та визначають:

 

 .                                  (2.27)

 

A' проекцюють на вісь q і знаходять точку q'. Найближча до цієї точки місткість рухомого складу - q ₂ визначає другу модель транспортного засобу. Проекцією точки q ₂ на вісь А одержують точку А ₂. Підстановкою значення А ₂ замість A ₁ у формули (2.25) і (2.26) визначають кордони потужності пасажиропотоку (A_{min 2} ÷ A_{max 2}), який може бути засвоєний другою моделлю рухомого складу.

Аналогічні операції виконують до тих пір, поки не буде покрита вся площина графіку інтервалами потужності пасажиропотоку з різними середніми значеннями, які визначають доцільні для використання моделі рухомого складу.

 

 

 

Рис. 2.1. Визначення місткості транспортних засобів

 

 

При виконанні роботи необхідно прагнути того, щоб отримані в результаті розрахунків межі потужності пасажиропотоку, що освоюються рухомим складом різної місткості, дещо перекривались (A_{min 1} ÷ A_{max 2}). Якщо межі не перекривають один одного, то необхідно перевірити, чи перекриває утворений розрив рухомий склад із місткістю, середньою між визначеними крайніми.

Зона графіку 0 - A_{min 2} не потребує перекриття. На практиці припускають, що пасажиропотоки з потужністю яка відповідає місткості рухомого складу q < 8 чол., обслуговуються таксомоторами.

Зони перекриття (A_{min 1} ÷ A_{max 2}) ділять вертикальними лініями (В-В, рис. 2.1) на дві частини. Місце проведення вертикальних ліній необхідно визначити самостійно з урахуванням можливих інтервалів руху автобусів на маршрутах. Лінії поділу зон перекриття визначають кордони використання рухомого складу різних моделей.

Імовірність попадання випадкової величини в кожний із визначених інтервалів:

 

,                (2.28)

 

де: Ф(~) - функція нормального закону розподілу, що визначається за

           таблицями наведеними в додатку 2;

a та b - нижній та верхній кордони інтервалу.

З урахуванням прийнятих у роботі припущень з (2.28) одержимо:

 

,                   (2.29)

 

.              (2.30)

 

Необхідна кількість рухомого складу:

 

.                (2.31)

 

Кількість автобусів за моделями:

 

.                          (2.32)

 

де: P_qi визначається за залежностями (2.29) – (2.30).

Другу частину курсової роботи необхідно закінчити висновком про раціональні характеристики маршрутної мережі міста та необхідну кількість рухомого складу із зазначенням його моделей.

 

3. ПРОЕКТУВАННЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ДОСТАВКИ ВАНТАЖІВ У МАГІСТРАЛЬНОМУ СПОЛУЧЕННІ

 

При проектуванні транспортно-технологічної схеми доставки вантажів непередбачена суворо регламентована методика виконання роботи. У залежності від запропонованих студентом технологічних схем доставки вантажів можуть бути використані всі або частина залежностей наведених у розділі.

Середньорічний обсяг сировини, яку потребує завод, млн.т:

 

Q_ср = (Q_min+ Q_max)/ 2.                                 (3.1)

 

Вихід готової продукції, млн.т:

 

Q_г = 0,01 ´ζ´Q_ср   .                                   (3.2)

 

Річна поставка вантажу в м. В, млн.т:

 

Q = 0,01 ´h´Q_г.                                     (3.3)

 

Поставка вантажу на добу, т:

 

Q_д = Q /365´1000000.                                 (3.4)

 

Обсяг вантажу, який прибуває на адресу одного споживача, т:

 

g = Q_д /N_о   .                                           (3.5)

 

Об'єм вантажного місця, м³:

 

V_вм = a´b´h.                                        (3.6)

 

Кількість вантажних місць у поставці одному споживачу:

 

n_г = g/g_в.                                              (3.7)

 

Об'єм поставки вантажу одному споживачу, м³:

 

V_в = n_г ´ V_вм     .                                        (3.8)

 

Обов'язковими елементами методики обґрунтування вибору транспортно-технологічної схеми доставки вантажів є: вирішення транспортної підготовки вантажів до перевезень (використання засобів укрупнення вантажних місць), розгляд не менше двох схем доставки вантажів за участю різних видів транспорту і прямого (автомобільного) сполучення, вибір раціонального виду сполучення, оптимізація обсягу поставки.

На основі результатів обчислень за залежностями (3.4) і (3.5) визначають альтернативні транспортно-технологічні схеми доставки вантажу. При цьому із трьох можливих транспортно-технологічних схем перевезень у змішаному сполученні (авіаційно-автомобільне, водно-автомобільне, залізнично-автомобільне) для подальших розрахунків обґрунтовують вибір тільки двох логічним доведенням їхніх переваг над третім з урахуванням даних індивідуального завдання.

При вирішенні питання про підготовку відправлення необхідно пам'ятати, що тарно-штучний вантаж знаходиться у складі в незатареному виді.