2020-01-14
348
При выборе автобусов необходимой вместимости для определенного маршрута, учитываются следующие факторы:
1) мощность пассажиропотока в одном направлении на наиболее загруженном участке в часы "пик";
2) неравномерность распределения пассажиропотоков по часам суток и участкам маршрута;
3) целесообразный интервал следования автобусов по часам суток;
4) дорожные условия движения автобуса и пропускную способность улицы;
5) провозную способность, т.е. максимальное количество пассажиров, которое может быть перевезено автобусами за 1 ч в одном направлении;
6) себестоимость автобусных перевозок.
Использование автобусов малой вместимости при большой мощности пассажиропотоков увеличивает необходимое количество автобусов и водителей, а также повышает загрузку улиц. Наоборот, эксплуатация автобусов большой вместимости на направлениях с пассажиропотоком малой мощности приводит к слишком большим интервалам движения, к излишним затратам времени пассажирами на ожидание автобусов и в связи с этим к большим неудобствам для населения.
Выручка от городских перевозок пассажиров коммунальным транспортом не покрывает затрат на их выполнение. Одной из причин такого состояния является низкий средний коэффициент использования пассажировместимости транспортных средств, 
. Одной из причин низкого наполнения пассажирских транспортных средств является их неоптимальная вместимость. Завышенная вместимость снижает средний коэффициент использования пассажировместимости или вызывает необходимость применения движения транспортных средств с большими интервалами, заниженная - повышает затраты за счет применения менее эффективных пассажирских транспортных средств. Движение транспортных средств с большими интервалами или слишком высокий коэффициент использования пассажировместимости снижают качество обслуживания пассажиров. Поэтому пассажировместимость единицы транспортного средства, применяемого на маршрутах перевозок в регулярном сообщении, необходимо оптимизировать. В качестве критерия оптимальности предлагается принять минимум целевой функции Z в виде суммы затрат 
, возникающих при выполнении перевозок, и потерь пассажиров 
от ожидания транспортных средств на остановочных пунктах за определенный период времени, например за 1 ч:
, (5.1)
где q - значение вместимости транспортного средства, пасс.
Величина часовых затрат на выполнение перевозок может быть описана формулой:
, (5.2)
где 
- величина затрат за один оборот ТС на маршруте; 
- число оборотов на маршруте за 1 ч. Величина 
может быть выражена формулой:
, (5.3)
где 
- длина оборота на маршруте, км;
- затраты на 1 км пробега ТС на маршруте, руб;
- длительность периода оборота на маршруте, ч;
- затраты на 1 ч работы транспортного средства на маршруте, руб.
Длина оборота определяется из характеристики маршрута.
Длительность периода оборота определяется на основе параметров маршрута и работающих на нем ТС по формуле:
, (5.4)
где 
- средняя техническая скорость транспортного средства за оборот на маршруте, км/ч;
- суммарное время простоев на промежуточных и конечных остановочных пунктах на маршруте за оборот, ч.
Величины 
и могут быть выражены формулами:
; (5.5)
, 5.6)
где 
- параметры зависимостей.
Значение определяется формулой:
, (5.7)
где 
- частота движения ТС на маршруте;
- число ТС, работающих на маршруте.
С другой стороны требуемая частота движения ТС определяется по наиболее напряженному участку маршрута по формуле:
, (5.8)
где 
- максимальный часовой пассажиропоток по участкам маршрута в наиболее напряженном направлении, пас/ч.
Потери пассажиров от ожидания ТС при работе их по интервалу движения определяются формулой:
, (5.9)
где 
- общий часовой объем перевозок пассажиров на маршруте, пасс;
- стоимость потерь пассажира за 1 ч ожидания транспорта;
J - интервал движения ТС на маршруте, мин;
.5.10)
В свою очередь значение 
выражается формулой:
, (5.11)
где 
- среднечасовая общая загрузка ТС при движении на маршруте, пас; 
- средний коэффициент сменяемости пассажиров за один рейс ТС на маршруте; 
- коэффициент неравномерности пассажиропотока по участкам маршрута за оборот ТС, определяемый по формуле:
. (5.12)
После подстановок получаем, что 
определяется выражением:
(5.13)
Производная от 
по 
, приравненная к нулю, определяет оптимальное значение 
.
В результате преобразований имеем:
. (5.14)
Однако значение 
изменяется в течение суток, а вместимость единицы ТС, работающей на маршруте, остается величиной постоянной. Поэтому принятие решения должно приниматься по минимуму значения целевой функции:
, (5.15)
где Z - значение целевой функции для i- го часа суток;
- число часов за суточный период, в течение которых выполняются перевозки пассажиров на маршруте.
С учетом суточной изменчивости 
оптимальное значение пассажировместимости определяется формулой:
, (5.16)
где 
- среднечасовой пассажиропоток на наиболее загруженном участке маршрута по периодам, когда работа ТС на маршруте организована без информирования пассажиров о расписании движения, пас/час;
- стоимость 1 пассажирочаса, 1000 д. е.
Кроме того, при выборе вместимости ТС должно учитываться ограничение на минимально допускаемый интервал движения их на маршруте, 
. При значениях интервала движения ТС менее 
возникают очереди при подъезде к остановочному пункту, ухудшается безопасность движения и тем самым снижаются качество перевозок и провозная способность на маршруте. Исходя из данного ограничения вместимость, 
составляет:
, (5.17)
где 
- максимальный часовой пассажиропоток по участкам маршрута в наиболее напряженном направлении в час "пик", пас/ч. Тогда для выполнения перевозок на маршруте должна приниматься вместимость пассажирских транспортных средств 
как:
. (5.18)
Если значение 
оказывается больше максимально возможной вместимости пассажирского транспортного средства рассматриваемого вида транспорта, то это указывает на необходимость применения более высокопроизводительного вида транспорта. Итак, заключением всех выше выведенных значений является следующее: основным критерием для выбора рациональной вместимости автобуса для того или иного маршрута является целесообразный интервал движения, который определяют данными обследования пассажиропотока. Для обеспечения оптимального наполнения автобусов на маршрутах соответственно колебаниям пассажиропотоков должно меняться количество, вместимость и распределение подвижного состава по маршрутной сети. Коэффициент сменности определяется по формуле:
= 
, (5.19)
где 
- средняя дальность ездки пассажиров, 
=3,4 км.
Расчёт коэффициентов сменности сведён в таблицу 5.1
Таблица 5.1 - Определение коэффициента сменности
| № маршрута | Длина маршрута, км | Средняя дальность ездки, км | Коэффициент сменности |
| 1 (п) | 16 | 3,4 | 4,71 |
| 1 (л) | 16 | 4,71 | |
| 200 | 11,2 | 3,3 | |
| 3 | 6,2 | 1,82 | |
| 4 | 11,1 | 3,26 | |
| 5 | 11,7 | 3,44 | |
| 6 | 13,9 | 4,1 |
Затраты на 1 км. пробега и на 1 час работы единицы подвижного состава по каждому маршруту представлены в таблице 4.2
Таблица 5.2 - Затраты на работу подвижного состава по маршрутам
| № маршрута | 1 (п) | 1 (л) | 200 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|
| 940 | 940 | 1170 | 1170 | 940 | 1045 | 950 |
|
| 9680 | 9680 | 9350 | 9350 | 9870 | 19070 | 10720 |
, руб.
, руб
На основании таблицы 5.1 и формулы 5.16 определяется потребная вместимость подвижного состава для маршрута №1 (левое кольцо) с 5 до 6 часов.
пас.
Результаты дальнейших расчётов сведены в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 - Определение оптимальной вместимости автобуса
| Маршрут | Время | |||||||||
| 05-06 | 06-07 | 07-08 | 08-09 | 09-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | |
| 1 (левое) | 21 | 32 | 68 | 62 | 45 | 51 | 59 | 59 | 57 | 51 |
| 1 (правое) | 16 | 24 | 74 | 61 | 45 | 51 | 46 | 56 | 49 | 55 |
| 200 | 5 | 0 | 0 | 19 | 0 | 30 | 24 | 33 | 34 | 26 |
| 3 | 7 | 38 | 75 | 51 | 46 | 5 | 26 | 24 | 35 | 31 |
| 4 | 4 | 73 | 151 | 134 | 102 | 103 | 112 | 84 | 79 | 101 |
| 5 | 33 | 113 | 235 | 197 | 192 | 148 | 138 | 150 | 168 | 153 |
| 6 | 0 | 59 | 158 | 136 | 100 | 61 | 75 | 89 | 90 | 79 |
| 1 (левое) | 21 | 32 | 68 | 62 | 45 | 51 | 59 | 59 | 57 | 51 |
| 1 (правое) | 16 | 24 | 74 | 61 | 45 | 51 | 46 | 56 | 49 | 55 |
| 200 | 5 | 0 | 0 | 19 | 0 | 30 | 24 | 33 | 34 | 26 |
| 3 | 7 | 38 | 75 | 51 | 46 | 5 | 26 | 24 | 35 | 31 |
| 4 | 4 | 73 | 151 | 134 | 102 | 103 | 112 | 84 | 79 | 101 |
| 5 | 33 | 113 | 235 | 197 | 192 | 148 | 138 | 150 | 168 | 153 |
| 6 | 0 | 59 | 158 | 136 | 100 | 61 | 75 | 89 | 90 | 79 |
В таблице 5.3 представлена характеристики подвижного состава АП №3, задействованного в городских перевозках по вместимости.
Таблица 5.3 - Характеристика подвижного состава по вместимости, стоящего на балансе АП №3
| Наименование марок | Газель 22171 | Газ 322133 | Паз 3205 д. | А 09212 | Икарус 260 | Икарус 280 | Маз 104 | Маз 103 | Маз 105 |
| Число автобусов, ед | 1 | 1 | 7 | 1 | 4 | 16 | 7 | 2 | 4 |
| Количество мест для сидения | 10 | 13 | 28 | 27 | 22 | 35 | 29 | 25 | 37 |
| Номинальная вместимость, чел | 10 | 13 | 55 | 40 | 100 | 150 | 89 | 100 | 160 |
В таблице 5.4 представлена вместимость автобусов, которые отсутствуют в автобусном парке, но которые можно использовать для перевозки пассажиров.
Таблица 5.4 - Характеристика подвижного состава по вместимости
| Наименование марок | Маз 256 | Маз 203 | Маз 107 |
| Количество мест для сидения | 25 | 26 | 25 |
| Номинальная вместимость, чел | 43 | 102 | 150 |
Исходя из номинальной вместимости существующих марок автобусов и рассчитанной оптимальной вместимости автобусов, необходимо подобрать для каждого часа автобус, вместимость которого была бы близка к оптимальной (таблица 5.5)
Таблица 5.5 - Выбор оптимального подвижного состава
| Маршрут | Время | |||||||||||||||||
| 05-06 | 06-07 | 07-08 | 08-09 | 09-10 | 10-11 | 11-12 | ||||||||||||
| 1 (л) | А 09212 | А 09212 | Маз 104 | Маз 104 | Паз 3205 | Паз 3205 | Маз 104 | |||||||||||
| 1 (п) | А 09212 | А 09212 | Маз 104 | Маз 104 | Паз 3205 | Паз 3205 | Паз 3205 | |||||||||||
| 200 | Газель 22171 | - | - | А 09212 | - | А 09212 | А 09212 | |||||||||||
| 3 | Газель 22171 | А 09212 | Маз 104 | Паз 3205 | Паз 3205 | Газель 22171 | А 09212 | |||||||||||
| 4 | Газель 22171 | Маз 104 | Маз 105 | Икарус 280 | Икарус 280 | Икарус 280 | Икарус 280 | |||||||||||
| 5 | А 09212 | Икарус 280 | Маз 105 | Маз 105 | Маз 105 | Икарус 280 | Икарус 280 | |||||||||||
| 6 | - | Маз 104 | Маз 105 | Икарус 280 | Икарус 260 | Маз 104 | Маз 104 | |||||||||||
| Маршрут | Время | |||||||||||||||||
| 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 | 16-17 | 17-18 | 18-19 | ||||||||||||
| 1 (л) | Маз 104 | Маз 104 | Маз 104 | Паз 3205 | Паз 3205 | Маз 104 | Маз 104 | |||||||||||
| 1 (п) | Паз 3205 | Паз 3205 | Паз 3205 | Паз 3205 | Маз 104 | Маз 104 | Паз 3205 | |||||||||||
| 200 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | - | - | - | - | |||||||||||
| 3 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | Маз 104 | Паз 3205 | |||||||||||
| 4 | Маз 104 | Маз 104 | Маз 103 | Икарус 280 | Икарус 280 | Икарус 280 | Маз 104 | |||||||||||
| 5 | Икарус 280 | Маз 105 | Маз 105 | Маз 105 | Маз 105 | Маз 105 | Маз 105 | |||||||||||
| 6 | Маз 104 | Маз 103 | Маз 104 | Маз 104 | Икарус 280 | Маз 105 | Икарус 280 | |||||||||||
| Маршрут | Время | |||||||||||||||||
| 19-20 | 20-21 | 21-22 | 22-23 | 23-24 | 24-01 | 01-02 | ||||||||||||
| 1 (л) | Паз 3205 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | - | - | |||||||||||
| 1 (п) | Паз 3205 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | - | - | |||||||||||
| 200 | А 09212 | Газ 322133 | Газ 322133 | А 09212 | Газель 22171 | - | - | |||||||||||
| 3 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | - | - | |||||||||||
| 4 | Маз 104 | А 09212 | Маз 104 | А 09212 | А 09212 | Газель 22171 | - | |||||||||||
| 5 | Маз 105 | Икарус 280 | Маз 104 | Маз 104 | Маз 104 | Паз 3205 | А 09212 | |||||||||||
| 6 | Маз 104 | Маз 103 | Маз 104 | Паз 3205 | А 09212 | А 09212 | А 09212 | |||||||||||
