Повышение качества обслуживания пассажиров на городских автобусных маршрутах в условиях применения подвижного состава разной вместимости
На правах рукописи
ЯЦЕНКО СВЕТЛАНА АНАТОЛЬЕВНА ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРОВ НА ГОРОДСКИХ АВТОБУСНЫХ МАРШРУТАХ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА РАЗНОЙ ВМЕСТИМОСТИ Специальность 05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Иркутск - 2012
Работа выполнена на кафедре менеджмента и логистики на транспорте ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»
Научный консультант: Колганов Сергей Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический универ ситет»
Официальные оппоненты: Гудков Владислав Александрович, доктор технических наук, профессор, за ведующий кафедрой автомобильных пе ревозок ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический универ ситет» Рубцов Александр Геннадьевич, кандидат технических наук, доцент, за ведующий кафедрой менеджмента транспортных и технологических систем ФГБОУ ВПО «Забайкальский государ ственный университет» ФГБОУ ВПО «Сибирский федеральный
Ведущая организация:
университет»
Защита состоится 12 декабря 2012 г. в 10 часов на заседании диссертаци онного совета Д 212.073.04 при ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал.
С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет».
Автореферат разослан 09 ноября 2012 г.
Отзывы на автореферат (два экземпляра, заверенные организацией) про сим направлять в адрес диссертационного совета:
664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Д 212.073.04;
e-mail: [email protected];
факс (3952) 40 58
Ученый секретарь диссертационного совета, Н.Н. Страбыкин доктор технических наук, профессор
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В современных условиях рост числа легковых автомоби лей и интенсивности их использования привел к снижению скорости и соответствен но увеличению затрат времени населения на поездки. Как показывает практика, уве личение протяженности улично-дорожной сети и числа полос движения лишь на ко роткое время приводят к улучшению ситуации на дорогах. Есть примеры перехода муниципальных властей к политике стимулирования своих жителей к преимуще ственному использованию городского пассажирского транспорта общего пользования (ГПТОП). Для населения общественный транспорт станет привлекательным только тогда, когда сможет составить достойную конкуренцию автомобилям, находящимся в личном пользовании, прежде всего, с точки зрения качества предоставляемых услуг.
Показатели качества пассажирских перевозок регламентируются ГОСТР 51004 96. Особую роль среди них играют затраты времени на передвижение, которые нор мируются СНиП 2.07.01-89. В системе ГПТОП этот показатель в значительной степе ни определяется практикой организации транспортного обслуживания пассажиров на регулярных маршрутах и, в частности тем, какие классы автобусов используются. В последние годы в России на городских перевозках широкое применение нашли авто бусы особо малой вместимости (микроавтобусы). Одной из причин их широкого рас пространения является более высокая скорость сообщения. Однако, чрезмерное уве личение числа микроавтобусов приводит к скоплению их на остановочных пунктах (ОП), отказам в посадке из-за малой вместимости и, в конечном счете, к снижению скорости сообщения и увеличению затрат времени пассажиров на поездки. Кроме этого, в реальной практике в городах широкое распространение получили регулярные маршруты, на которых одновременно используются автобусы различной вместимо сти. В этой связи задача выбора наиболее эффективного подвижного состава (ПС) для обслуживания пассажиров на регулярных маршрутах в городском сообщении про должает оставаться актуальной и приобретает новый смысл.
В известных научных трудах решение этой задачи сводится к выбору вместимо сти автобусов и расчету их необходимого количества. Считается, что при малых пас сажиропотоках необходим ПС особо малой вместимости – микроавтобусы. С ростом пассажиропотоков вместимость наиболее эффективного ПС должна увеличиваться.
Существующие модели расчета парка ПС для городских маршрутов учитывают только вместимость, количество ПС и зависимые от них интервалы движения между автобу сами. При этом напрямую показатели качества обслуживания пассажиров не учитыва ются. Это связано с недостаточностью знаний о закономерностях влияния вместимости городских автобусов на показатели качества обслуживания пассажиров. В первую оче редь это касается времени поездки, которое напрямую влияет на транспортную уста лость и через нее на производительность труда. Принципиально важным этот показа тель является для пассажиров, следующих относительно далеко, для них важна еще и комфортность поездки.
Рабочая гипотеза состоит в том, что качество обслуживания пассажиров мож но значительно повысить за счет сокращения суммарных затрат времени на поездки, если использовать на регулярном маршруте в городском сообщении автобусы разной вместимости.
Целью исследования является повышение качества обслуживания пассажиров в городском сообщении на регулярных маршрутах за счет использования автобусов разной вместимости.
Объектом исследования является процесс перевозки пассажиров в городском сообщении на регулярных маршрутах.
Предметом исследования является показатель качества обслуживания пасса жиров на регулярных маршрутах в городском сообщении – общие (суммарные) затра ты времени на поездки.
Цель работы обусловила постановку и решение следующих основных задач:
1. Разработать имитационную математическую модель, позволяющую оцени вать суммарные затраты времени пассажиров на поездки при использовании на регу лярном маршруте в городском сообщении автобусов разной вместимости.
2. Провести экспериментальные исследования пассажиропотоков, направлен ные на выявление основных факторов, влияющих на выбор пассажирами ПС разной вместимости, а также на затраты времени на поездки с точки зрения их минимизации.
3. Научно обосновать методику, позволяющую осуществлять расчет потребно го количества подвижного состава разной вместимости на регулярном маршруте в го родском сообщении по критерию минимальных суммарных затрат времени на поезд ки и дать технико-экономическую оценку.
Обоснованность и достоверность исследований обеспечены широким диапа зоном факторов, которые были учтены при разработке математической модели, ре презентативными выборками исследуемых параметров, использованием распростра ненных статистических критериев, использованием математических функций MS Ex cel.
Научной новизной обладают:
1. Разработанная имитационная математическая модель оценки качества об служивания пассажиров на городских автобусных маршрутах, основанная на исполь зовании межостановочной матрицы корреспонденций, которая учитывает влияние транспортного потока на движение автобусов разной вместимости, и позволяет рас считывать суммарные затраты времени пассажиров на поездки.
2. Новая методика, позволяющая осуществлять расчет потребного количества подвижного состава разной вместимости на регулярном маршруте в городском сооб щении по критерию минимальных суммарных затрат времени на поездки.
3. Установленные зависимости скорости сообщения и средней дальности по ездки пассажиров на автобусах разной вместимости от длины регулярного маршрута в городском сообщении.
Практическая значимость работы. Методика, полученная в результате ис следований, позволит:
органам местного самоуправления: а) определять для городского регулярного маршрута возможность и (или) целесообразность использовать ПС разной вместимо сти;
б) при допуске перевозчиков к обслуживанию пассажиров на городском регуляр ном маршруте предъявлять требования к структуре парка автобусов;
предприятиям-перевозчикам: подбирать рациональный состав парка ПС на регулярном маршруте, который они обслуживают;
учебным заведениям, занимающимся подготовкой специалистов по направле нию 190701 – «Организация перевозок и управление на транспорте», повысить каче ство их подготовки путем использования результатов исследований при проведении лабораторных, практических работ, в курсовом и дипломном проектировании.
Реализация результатов работы. Разработанная в диссертации методика, поз воляющая определять рациональную структуру парка автобусов с точки зрения сни жения суммарных затрат времени пассажиров, применена для организации транс портного обслуживания в городах Усть-Куте, Комсомольске-на-Амуре, Иркутске, а также используется в ИрГТУ при подготовке студентов специальности 190701 – «Ор ганизация перевозок и управление на транспорте».
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационного ис следования представлялись в научных докладах и выступлениях: на ежегодных науч но-технических конференциях ИрГТУ (2003-2012гг.);
на региональных научно практических конференциях: «Роль предприятий и отраслей транспортной системы в социально-экономическом развитии Прибайкальского региона (Иркутск, 2003г.);
«Проблемы и перспективы развития бизнеса на предприятии и в регионе» (Иркутск, 2006г.);
на IV Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы»: (Красноярск, 2006г.);
VI Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы Сибири» (Новосибирск, 2009г.);
на международной научно-практической конференции «Проблемы функционирования систем транспор та: материалы» (Тюмень, 2010г.);
на IV международной научно-практической конфе ренции «Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2012г.);
на международной научно-практической конференции «Совер шенствование образования в области городского транспортного планирования» (Ир кутск, 2012г.) Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 3 публика ции – в рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, че тырех глав, выводов по работе и 9 приложений. Общий объем составляет 209 страниц машинописного текста, в том числе 182 стр. основного текста, включающего 23 таб лицы, 53 рисунка и 9 приложений на 26 стр. Библиографический список содержит наименования.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Для оценки качества обслуживания пассажиров целесообразно использовать имитационную математическую модель, которая учитывает такие факторы как, пас сажиропоток, длина маршрута, средняя дальность поездки, интенсивность и плот ность транспортного потока.
2. Суммарные затраты времени пассажиров на поездки снизятся, а комфорт ность улучшится, если использовать на регулярном маршруте автобусы разной вме стимости.
3. Выявленные зависимости средней дальности поездки пассажиров и скорости сообщения на автобусах разной вместимости от длины маршрута позволяют распре делять транспортный спрос между ПС разной вместимости на регулярных маршрутах в городском сообщении.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность темы, формируется цель, отмечает ся научная новизна и практическая значимость, приводятся сведения о публикациях, структуре и объеме работы.
В первой главе проведен анализ: показателей качества транспортного обслу живания пассажиров на регулярных маршрутах;
структуры парка и классификации транспортных средств, используемых для перевозок пассажиров в РФ;
методик опре деления потребности в ПС. Сформулированы выводы и задачи исследования.
Фундаментальные основы повышения эффективности функционирования пас сажирского транспорта заложены в работах отечественных ученых: Афанасьева Л. Л., Блатнова М. Д., Болоненкова Г. В., Большакова А. М., Ваксмана С. А., Власова В. М., Володина Е. П., Воркута А. И., Герами В. Д., Гудкова В. А., Ефремова И. С., Зыряно ва В. В., Кобозева В. М., Миротина Л. Б., Михайлова А. Ю., Островского Н. Б., Са мойлова Д. И., Спирина И. В., Таранова А.Т. и др.
В настоящее время установлено, что в существующих моделях выбора наибо лее эффективного ПС для обслуживания пассажиров на городском маршруте не учи тываются такие факторы, как необходимость повышения качества транспортного об служивания пассажиров, повышенные требования к комфорту и скорости сообщения, особенно при высокой средней дальности поездки пассажира и ее зависимость от дли ны маршрута. Это приводит к тому, что на маршруте рекомендуется применять только один класс ПС по вместимости.
Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям в сфере определения рациональной вместимости и количества ПС, необходимого для обслуживания пас сажиров на регулярном маршруте в городском сообщении. Большинство математиче ских моделей предполагают, использование на маршруте только одной марки и моде ли ПС и учитывают ограниченное количество факторов. Одним из недостатков такого подхода является то, что он не учитывает в явном виде показатели качества обслужи вания пассажиров и в частности, время поездки. При таком подходе считается, что автобусы движутся свободно и выдерживают заранее заданную скорость. Предлагае мый автором новый подход предполагает, что внешний по отношению к данному ав тобусу транспортный поток влияет на его скорость сообщения, причем влияние это различается по перегонам, маркам и моделям самих автобусов. Для количественной проверки целесообразности учета этих, а также ряда других факторов, была разрабо тана имитационная модель. Эта модель предполагает определять наиболее эффектив ный ПС по вместимости, а также его количество с точки зрения минимальных сум марных затрат времени пассажиров на поездки в заданный промежуток времени, например, «час пик». При этом предполагается, что на маршруте будут использовать ся одновременно автобусы разной вместимости. Это обстоятельство потребовало корректировку классификации автобусов по ГОСТ 18716-73 (табл. 1).
Таблица Скорректированная классификация ПС по ГОСТ 18716-73 в зависимости от номинальной вместимости и наличия мест для сидения (для городских условий) Номинальная Условное № Класс автобуса по вместимость обозначение Группа Наличие мест Класса вместимости автобусов, для расче пасс. тов Ама только места для сидения I Особо малый 9 - Ама только места для сидения II-А Малый 16 - места для сидения и места Аав т II-В Малый 26-49 для проезда стоя места для сидения и места Аав т III Средний 50– 79 для проезда стоя 2 места для сидения и места Аав т IV Большой 80 – 110 для проезда стоя места для сидения и места Аав т V Особо большой более 110 для проезда стоя Анализ табл. 1 показывает, что все автобусы можно разбить на две группы:
первая - ПС только с местами для сидения, вторая - ПС с местами для сидения и про езда стоя (все остальные). Известно (и это подтверждают проведенные автором ис следования), что автобусы первой группы обеспечивают более высокую скорость со общения (за счет малой вместимости и габаритов, высокой маневренности, более вы соких ускорений при разгоне и торможении, меньших простоев на остановке). Осо бенно предпочтительны такие автобусы для пассажиров, следующих относительно далеко, на протяженных маршрутах, поскольку сокращают время поездки.
Сущность имитационной модели состоит в следующем. Известен маршрут движения с характеристиками: n-число остановочных пунктов, включая начальный и li ( i 1) – длины перегонов конечный;
между ОП;
(n-1) – число перегонов между ОП.
Тогда длина маршрута равна сумме длин перегонов:
n Lм li ( i 1). (1) i Известна межостановочная матрица корреспонденций пассажиров с нулевой диагональю:
0 x12 x13 x1i, n...x1, n 0 x23 x2,i...x2, n, (2) 0.... xin где x – количество пассажиров, вошедших на остановке, соответствующей первой цифре индекса и сошедших на остановке, соответствующей второй цифре индекса.
Сумма всех пассажиров по каждой строке представляет собой число пассажи ров вошедших на соответствующем ОП:
n x хв c, i ( i 1) (3) i i i в где хi – число пассажиров, вошедших на i-ом ОП, пасс.;
хi ( i 1) – число пассажи c ров, сошедших на i+1- ом ОП, пасс.
Сумма всех пассажиров по каждому столбцу равна всем сошедшим на данном ОП пассажирам:
i i x хc c, ( i 1)i (4) i i где х i – число пассажиров, сошедших на i-ом ОП, пасс.;
х(i 1) i – число пассажи с c ров, приехавших с любого с i-1 ОП на i-ый ОП, пасс.
Сумма всех вошедших пассажиров равна сумме все сошедших и представляет общий объем перевозок:
n 1 n xiв xic Q. (5) i i i Число пассажиров, проехавших по перегону между i-м и (i+1)-м ОП:
i i x xic х(пi 1)i xic xiв, п в х (6) i ( i 1) i i 1 i х(пi 1)i – число пассажиров, проехавших на перегоне между (i-1)-м и i-м ОП, пасс.
где Известные длины перегонов между ОП дают возможность построить матрицу расстояний между ОП, которая по структуре будет аналогична матрице корреспон денций (2). Перемножив соответствующие значения этих матриц, можно получить также аналогичную матрицу пассажирооборотов, из которой можно рассчитать сред нее расстояние поездки. Кроме того, с точки зрения поставленной цели необходимо знать техническую скорость движения, которая зависит от перегона между ОП. Она может быть задана матрицей-строкой:
v12, v23, v34,...vi( i1),...v( n1)n.
(7) Сама по себе техническая скорость ПС в значительной степени зависит от ха рактеристик транспортного потока, в котором движется автобус. Между скоростью интенсивностью и плотностью существует соотношение, описываемое основной диа граммой транспортного потока (рис. 1).
В модели учтено, что скорости ав тобусов имеют зависимость от ха рактеристик транспортного потока:
v N /, (8) где v – скорость потока транспорт ных средств, км/ч;
N – интенсив ность движения, авт./ч;
– плот ность потока, авт./км.
Можно принять, что техническая скорость маршрутного автобуса ( т ) равна скорости транспортного пото ка (v).
В приведенной системе необхо димо так организовать перевозки Рис. 1 Основная диаграмма транспортного пассажиров, чтобы минимизировать потока общие затраты времени пассажиров на перемещение:
Q Т min, (9) j j где j=1,…Q – текущий индекс пассажира;
Тj – затраты времени на перемещение j-го пассажира, ч;
Q – общее число перевозимых пассажиров, пасс.
Предположим, что известно количество пассажиров, которых необходимо пе ревезти на отдельном городском маршруте за определенный промежуток времени, за час, за сутки и т.д. Поскольку пассажиры перемещаются на автобусах разных групп, тогда общее количество перевозимых пассажиров вычисляем по формуле:
Q Q авт Q ма, (10) авт ма где Q, Q – число пассажиров, проехавших в автобусах 2-ой и 1-ой группы, пасс (табл. 2. 2).
При этом предполагается, что пассажиру предоставляется разные возможности удовлетворения его потребности в перемещении, в частности использование автобу сов разной вместимости (автобусы и микроавтобусы) на одном маршруте, при опре деленных ограничениях, касающихся характеристик маршрута и внешних дорожных факторов, тогда необходимое количество автобусов:
А Аавт Ам а, (11) авт ма где А, А – количество автобусов 2-ой и микроавтобусов 1-ой группы обслужива ющих маршрут, ед. (см. табл. 2. 2).
Обозначим j1 – текущий индекс пассажира, проехавшего на микроавтобусах 1 ой группы и j2 – текущий индекс пассажира, проехавшего на автобусах 2-ой группы. i – текущий индекс микроавтобуса 1-ой группы и i2 – текущий индекс автобуса 2-ой группы.
Суммарные затраты времени всех пассажиров на маршруте, по формуле (9) должно быть минимальными. Тогда:
Q авт Q ма Q Т T j2 Т jма, авт j (12) j 1 j2 1 j1 ав т ма где T j, Т j – суммарные затраты времени на поездку у пассажиров 2-ой и 1-ой группы автобусов, ч (см. табл. 2.2).
Первое слагаемое в формуле (2.16) может быть выражено следующим образом:
Q авт Q авт Аавт T Т авт.
i2 j (13) j1 1 i2 1 j2 Аналогично, второе слагаемое:
Q ма Q ма Ама T Т ма.
i1 j (14) j1 1 i1 1 j1 На модель необходимо наложить ограничения приведенные ниже.
а) Условие, обеспечивающее удовлетворение транспортного спроса:
Q авт Q ма П, (15) где П – необходимые пассажироместа на отдельном городском маршруте, пасс. мест.
б) На количество подвижного состава в наличии у перевозчика:
1 Аавт Амах ;
1 Ама Амах, авт ма (16) где А, А, – максимальное количество автобусов 2-ой и 1-ой группы у перевозчика, ав т ма м ах м ах ед.
в) На интервал движения:
tu tи tи, min max (17) где t, tи, t – интервал на маршруте соответственно минимальный, заданный и min max и u максимальный, ч.
г) На среднее время перемещения пассажиров по маршруту:
tср tср, ма авт (18) ма авт где tср, tср – среднее время перемещения пассажиров по маршруту на автобусах 1-ой и 2-ой группы, ч.
д) На среднюю дальность поездки пассажиров на маршруте:
lср lср ;
0 lср Lм ;
0 lср Lм, авт ма авт ма (19) авт ма где, lср, lср – средняя дальность поездки пассажиров по маршруту на автобусах 2-ой и 1-ой группы, км.
д) На скорость сообщения на маршруте:
vсавт vсма ;
10 vсавт 60 ;
10 vсма 60, (20) ав т ма где v, v – скорость сообщения автобусов 2-ой и 1-ой группы, км/ч.
c c д) На коэффициент, характеризующий показатель качества обслуживания пас сажиров на отдельном маршруте - комфортность поездки:
0,1 нма 1;
0,1 н вт 0,8, а (21) н, н авт ма где – коэффициенты наполнения автобусов 2-ой и 1-ой группы.
Затраты времени пассажира на перемещение (9) можно представить:
T t п t ож t тр t отх, (22) где tп – время на подход к остановке, ч;
tож – время ожидания транспортного средства, ч;
tтр – время на поездку в ПС (транспортное время), ч;
tотх – время на передвижения от остановки до объекта тяготения, ч.
В данной имитационной модели, поскольку маршрут движения считается жестко заданным, первое и последнее слагаемое в формуле (19) примем равным ну лю.
Время ожидания пассажиром транспортного средства на ОП зависит от интер вала движения и с учетом возможных отказов в посадке из-за переполненности авто буса можно определить по формуле:
tож tи 2 Q(1 Pотк ) (tи 2 tи )QPотк, (23) где P – вероятность отказа пассажиру в посадке.
отк Транспортное время может быть определено следующим образом:
lп t тр t дв t по t по, (24) т где tдв – время движения пассажира по маршруту, tпо – суммарное время простоев ав тобуса на промежуточных ОП в пути следования;
lп – расстояние поездки пассажира, км (выбирается из матрицы расстояний между ОП).
В третьей главе приведена методика проведения экспериментальных исследо ваний, которая включала в себя три основных этапа (рис. 2).
1 этап – исследования структуры парка автобусов и предпочтений пассажиров при их выборе (на примере г. Иркутска). На этом этапе проведено два исследования:
1) определение структуры пассажирского парка перевозчиков и возможности по удо влетворению транспортного спроса (предоставленный объем пассажиромест);
2) натурное исследование предпочтений пассажиров по выбору транспортных средств соответствующей вместимости в системе ГПТОП г. Иркутска.
Рис. 2. Общая методика проведения экспериментальных исследований Данные были собраны с помощью информации Управления государственного автодорожного надзора по Иркутской области, Федеральной службы государственной статистики, отчетно-производственной документации транспортных компаний г. Ир кутска.
Исследования характеристик выбора пассажирами автобусов разной вместимо сти в системе ГПТОП проводились с помощью анкетирования. Всего было опрошено 2166 человек.
На втором этапе были проведены экспериментальные обследования пассажи ропотоков в соответствии с документом «Методические рекомендации по проведе нию обследования и определения степени использования общественного транспорта» от 14 февраля 2002г. N ОР-09-23/692. Минимальный объем выборки, обеспечиваю щий ее достаточную репрезентативность по доле в генеральной совокупности, опре делялся по формуле:
Рп (t 2 w(1 w)) 2, (25) где Рп – минимальный объем репрезентативной выборки (объем перевозок пасса жиров или численность населения, подлежащие обследованию);
t – кратность ошиб ки репрезентативности выборки;
w (1 - w) – степень вариации распределения;
– предельно допустимая ошибка репрезентативности выборки.
Средний суточный объем перевозок по всем классам транспортных средств со ставил 20 356 человек (10,8 % от всей генеральной совокупности). При этом среднее количество автобусов в движении по маршрутам составляло 488 единиц, выборка об следованных автобусов – 204 единицы (41 %). Общий процент исследуемых марш рутов по основным классификационным признакам составил 48 %. Общая трудоем кость всех исследований – 28880 часов.
На третьем этапе проводилось имитационное моделирование оценки качества обслуживания пассажиров на городских автобусных маршрутах. Вычислительный эксперимент проводился с использованием гравитационной модели на основе генера тора случайных чисел в среде MS Excel. Алгоритм программы имитационного моде лирования представлен на рис. 3.
В четвертой главе приведены ре НАЧАЛО зультаты исследований. Анализ возмож ностей удовлетворения транспортного ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ спроса в г. Иркутске показал, что из - межостановочная матрица корреспонденций 2403 единиц ПС, 1321 относятся к клас за определенный час;
- длина перегонов маршрута;
су особо малых автобусов (55 %), боль - матрица расстояний поездок пассажиров;
- интенсивность и плотность транспортного шее количество из них занимают марки потока по перегонам маршрута.
Ssang Yong Istana, Hyundai Grace и ГАЗ 322132 (вместимостью от 11–15 мест).
Определение транспортного спроса Всего в г. Иркутске более девяноста ма (пассажиропотока) в зависимости от средней дальности поездки пассажира рок ПС и их модификаций. Выявлено авт ма Q,Q большое количество перевозчиков, мно гие из которых обладают от одной до Моделирование расчета суммарных затрат времени на поездку четырех единиц ПС. При этом микроав тобусы, занимающие 55 % в структуре Моделирование вариаций количества автобусов парка ПС в г. Иркутске, могут предоста разной вместимости вить только 24 % необходимых пасса Сравнительный анализ результатов жирских мест.
по предложенной методике При помощи анкетирования были выявлены предпочтения при выборе РЕЗУЛЬТАТ:
пассажирами автобусов разной вмести Необходимое количество автобусов мости в системе ГПТОП. Наибольшую КОНЕЦ долю респондентов, принимавших уча стие в исследовании, составили: (42 %) – Рис. 3. Алгоритм имитационного работающее население, 27 % – студенты моделирования ВУЗов, учащиеся техникумов, колледжей, также в выборку попали ученики школ, пенсионеры (13 %), безработные (5 %). Почти половина всех респондентов (48 %) де лают выбор в пользу микроавтобусов. Возрастная категория свыше 50 лет – (70 % ре спондентов) предпочитают автобусы средней и большой вместимости, т.к. расцени вают их как более удобный вид транспорта (посадка в автобус без наклона спины, низкие ступеньки, наличие поручней, ширина прохода в салоне и т.п.). Кроме этого, для данного сегмента опрошенных важна льгота в виде проездных билетов, которая действует только в муниципальных автобусах 2-ой группы (табл. 1). В возрастной ка тегории от 18 до 50 лет, наоборот, более 50 % респондентов предпочитают микроав тобусы. В основном это студенты и работающее население. При анализе критериев выбора респондентами микроавтобусов решающим фактором являлась скорость по ездки – 38%. Выяснилось, что спрос пассажиров может распределяться в зависимости от регулярности подхода ПС к ОП. Оценка распределения поездок по классам ПС по казала, что выбор в пользу микроавтобусов происходит на расстоянии передвижения свыше 5–8 километров в зависимости от длины маршрута.
На втором этапе экспериментальных обследований пассажиропотоков были выявлены диапазоны скоростей сообщения по ПС в зависимости от длины маршрута (табл. 3).
Таблица Диапазоны скоростей сообщения в зависимости от длины маршрута (по результатам исследований в г. Иркутске) Длина Диапазон средних скоростей Класс ПС маршрута, км сообщения, км/ч 5-9 21- I, II-А класс 10-26 26- II-В, III класс любая 21- IV класс любая 18- Обработка результатов исследования городских маршрутов показала, что в среднем скорость сообщения автобусов I, II-А классов на 25 % выше скорости авто бусов II-В, III классов и на 18 % больше IV класса. При сплошном исследовании пас сажиропотока на одном маршруте скорость сообщения микроавтобусов в часы «пик» оказалась выше на 30 – 40 % относительно других классов ПС (рис. 4).
Исследование средней дальности поездки пассажиров по городским маршрутам показало, что микроавтобусы пассажирами воспринимаются в утренний и межпико вый период как вид транспорта, на котором желательно передвигаться на большие расстояния. К вечернему времени эти предпочтения исчезают. Кроме этого просле живается закономерность в том, что отличия по классам ПС малой, средней и боль шой вместимости (то есть, где есть места для проезда стоя и места для сидения) для пассажиров не очевидны, эти автобусы не воспринимаются как скоростной вид транспорта. Средняя дальность поездки пассажиров на автобусах I, II-А классов выше в среднем более чем на 40 %, чем на автобусах II-В, III, IV классов при одной длине городского маршрута.
При сравнении средней дальности поездки пассажиров в зависимости от длины маршрута и класса ПС подтвердилась та же закономерность на маршрутах с длиной более 10 км (рис. 5).
Рис. 4. Распределение скорости Рис. 5. Зависимость средней дальности сообщения по классам ПС поездки от длины маршрута и класса ПС Статистическая обработка результатов исследования средней дальности поезд ки пассажиров показала, что в целом характер их распределения близок к нормально му, что позволяет применять -критерий Стьюдента (рис. 6).
Рис. 6. Распределение средней дальности поездки пассажиров на автобусах 1-ой и 2-ой группы при сплошном обследовании Критерий Стьюдента при сравнении дальности поездки пассажиров на I, II-А и II-В, III классе автобусов, а также при сравнении I, II-А и IV класса превышает крити ческое значение. Это означает, что при прочих равных условиях средняя дальность поездки пассажиров отличается по классам ПС и определяет выбор пассажирами вме стимости городских автобусов (рис. 7). Поэтому гипотеза о том, что качество обслу живания пассажиров можно значительно повысить за счет сокращения суммарных затрат времени на поездки, если использо вать на регулярном маршруте в городском сообщении автобусы разной вместимости подтверждена.
В целом исследования показали, что на протяженных маршрутах в соответствии с табл. 1 целесообразно использовать ПС двух групп. К первой группе отнесены автобусы I и II-А классов, где имеются только места для сидения. Ко второй группе отнесены ав тобусы малого, среднего (II-В, III) классов или большие и особо большие (IV, V клас сы). Автобусы второй группы будем считать основными, а автобусы первой группы – вспомогательными.
Экспериментальные исследования в г.
Иркутске также позволили получить совре менные технико-эксплуатационные показа Рис. 7. Наложение распределений средней дальности поездки пассажи- тели работы микроавтобусов. Данные были использованы при последующем имитаци ров по классам ПС при сплошном онном моделировании (табл. 4).
обследовании Таблица Диапазоны изменения основных технико–эксплуатационных показателей работы микроавтобусов (по результатам исследований в г. Иркутске) Среднее Диапазоны средних значений по Показатель значение маршрутам Коэффициент использования вместимости 0,5 0,4-0, Скорость сообщения, км/ч 28 19- Средняя дальность поездки, км 7,3 3- Коэффициент сменности 1,9 1-2, Имитационное моделирование позволило выбрать рациональное решение по вместимости и количеству автобусов на городском маршруте с точки зрения мини мальных суммарных затрат времени на поездку. Графически возможности по сокра щению затрат времени пассажирами на поездки по типовой и предлагаемой методи кам представлены на рис. 8. В данном примере (рис. 8) показано несколько возмож ных вариантов решения задачи по подбору парка ПС в зависимости от транспортного спроса на автобусах разной вместимости в сравнении с типовой методикой выбора ПС. В частности, по типовой методике суммарное время пассажиров на маршруте рассчитано при условии, что весь объем перевозок освоен автобусами большой вме стимости. В соответствии с разработанной методикой предложено три варианта осво ения пассажиропотока.
Рис. 8. Пример результатов моделирования суммарных затрат времени на поездку по типовой и предложенной методикам при заданных соотношениях объема перевозок (длина маршрута 14 км) Первый вариант. Смоделировано условие, при котором 90 % от всего пассажи ропотока освоено автобусами большой вместимости и 10 % микроавтобусами. Даль ность поездки пассажиров для микроавтобусов более 10 км.
При такой ситуации, время затрачиваемое пассажирами на перемещение, мож но сократить, если интенсивность и плотность транспортного потока, позволят разви вать скорость сообщения основного класса ПС менее 26 км/ч, микроавтобусов менее 33км/ч. При существующих средних скоростях движения автобусов – 21 км/ч, а мик роавтобусов – 28 км/ч в г. Иркутске предложенная методика сокращает суммарные затраты времени пассажиров на 5 часов (рис. 8).
Второй вариант. Смоделировано условие, при котором 80 % от всего пассажи ропотока освоено автобусами большой вместимости и 20 % микроавтобусами. Даль ность поездки пассажиров для микроавтобусов более 6,5 км. В такой ситуации при заданных скоростях сообщения суммарное время, затрачиваемое пассажирами на пе ремещение, сократилось на 20 часов (рис. 8).
Третий вариант. Смоделировано условие, при котором 70 % от всего пассажи ропотока освоено автобусами большой вместимости и 30 % микроавтобусами. Даль ность поездки пассажиров для микроавтобусов более средней ее величины для всех пассажиров данного маршрута – 5,4 км. В такой ситуации при тех же заданных скоро стях сообщения, как и для первого варианта, суммарное время, затрачиваемое пасса жирами на перемещение, сокращается на 39 часов (рис. 8).
Предположим, что ограничения на ПС у перевозчиков определяют второй ва риант предложенной ситуации (рис. 9).
Рис. 9. Пример результатов моделирования суммарных затрат времени на поездку по типовой и предложенной методикам (при соотношениях объема пере возок 80% - автобусы основного класса, 20% - микроавтобусы) Тогда при моделировании ситуации с применением ПС разной вместимости сокращение времени на поездку у пассажиров микроавтобусов составит 5 мин на од ного человека (при средних скоростях движения автобусов - 21 км/ч, микроавтобусов – 28 км/ч).
Необходимое количество автобусов разной вместимости для приведенного примера представлено на рис. 10.
Рис. 10. Пример результатов моделирования по расчетному количеству автобусов основного класса и микроавтобусов на городском маршруте Необходимо отметить, что их количество будет зависеть от средних скоростей движения по данному маршруту, поэтому следует рассматривать всю область вариа ций, при которой возможно снизить затраты времени пассажиров на поездки.
Результаты повышения качества перевозки пассажиров в диссертационной ра боте могут быть оценены путем определения цены времени, сэкономленного пасса жирами на передвижение, и того эффекта, который достигается от снижения уровня их транспортной усталости.
Экономия времени на передвижения способствует увеличению доли свободно го времени пассажиров, что является важным фактором социального значения. Сни жение транспортной усталости непосредственно связано с сохранением их физиче ской и нервной энергии и, следовательно, с уровнем производительности и качеством их труда. Экономический эффект от внедрения методики, позволяющей осуществлять расчет потребного количества подвижного состава по критерию минимальных сум марных затрат времени на поездки в г. Иркутске, составил более 13 000 рублей за год на одного жителя города за счет прироста величины национального дохода вслед ствие роста индивидуальной производительности труда, из-за снижения уровня транспортной усталости.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Разработана имитационная математическая модель, позволяющая оценивать суммарные затраты времени пассажиров на поездки на регулярном маршруте в го родском сообщении в зависимости от межостановочной матрицы корреспонденций, длины маршрута, матрицы расстояний поездок пассажиров, интенсивности и плотно сти транспортного потока.
2. Экспериментальные исследования, направленные на выявление основных факторов, влияющих на выбор пассажирами ПС разной вместимости, позволили установить:
возраст и принадлежность пассажира к социальной категории в значитель ной степени определяют предпочтения пассажиров при выборе автобусов;
высокая дальность поездки пассажиров (более 5–8 км) на городских маршру тах (длиной более 10 км) делает целесообразным использование микроавто бусов с местами только для сидения.
3. Проведенное в г. Иркутске обследование пассажиропотоков выявило:
средняя скорость сообщения микроавтобусов на 25 % выше скорости авто бусов большой и на 18 % – средней вместимости;
зависимость скоростей сообщения ПС разной вместимости от длины город ского маршрута;
зависимость дальности поездок пассажиров ПС разной вместимости от дли ны городского маршрута.
4. Имитационное моделирование показало, что при существующей интенсив ности движения и плотности транспортного потока в г. Иркутске использование ав тобусов разной вместимости на городских маршрутах позволяет сокращать время на поездку от 5 мин. и более на одного человека.
5. На основе имитационной модели научно обоснована методика, позволяющая осуществлять расчет потребного количества подвижного состава на регулярном маршруте в городском сообщении по критерию минимальных суммарных затрат вре мени на поездки.
6. Экономический эффект от внедрения методики выбора ПС разной вместимо сти органами местного самоуправления в г. Иркутске составил более 13000 рублей за год на одного жителя города.
Основные материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах:
- в изданиях из перечня ВАК РФ:
1. Яценко С.А. Анализ современного состояния и перспективы развития город ских автобусных перевозок (на примере г. Иркутска) / С.А. Яценко // Вестник ИрГТУ.
2010. №5 (45). С. 171–176.
2. Яценко С.А. Классификация автобусных транспортных средств в системе го родского пассажирского транспорта / С.А. Яценко // Вестник ИрГТУ. 2011. №10 (57).
С. 138–143.
3. Яценко С.А. Маркетинговые исследования спроса на рынке пассажирских транспортных услуг в г. Иркутске / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Вестник ИрГТУ.
2012. №5 (64). С. 122–128.
- в научных рецензируемых изданиях и сборниках трудов:
4. Яценко С.А. Анализ деятельности конкурентов автотранспортного предприя тия / С.А. Яценко // Роль предприятий и отраслей транспортной системы в социально экономическом развитии прибайкальского региона. Материалы научно-практической конференции. Иркутск: БГУЭП. 2003. С. 61–65.
5. Яценко С.А. Разработка стратегии развития автотранспортного предприятия в условиях рынка / С.А. Яценко // Роль предприятий и отраслей транспортной системы и связи в социально-экономическом развитии региона. Материалы научно практической конференции. Иркутск: БГУЭП. 2003. С. 167–176.
6. Яценко С.А. Проект концепции развития городского общественного пасса жирского транспорта / С.А. Яценко // Проблемы и перспективы развития бизнеса на предприятии и в регионе. Сборник научных трудов. Иркутск: БГУЭП. 2006. С. 172– 178.
7. Яценко С.А. Результаты обследования пассажиропотоков на маршрутных такси Иркутска / С.А. Яценко, С. В. Колганов // Политранспортные системы. Материа лы IV Всероссийской научно – технической конференции. Красноярск: Красноярский государственный технический университет. 2006. С. 77–82.
8. Яценко С.А. Проблемы организации перевозок пассажиров маршрутными такси в г. Иркутске / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Социально-экономические пробле мы развития транспортных систем городов и зон их влияния. Материалы XIII Меж дународной научно-практической конференции. Екатеринбург: АМБ. 2007. С. 222– 226.
9. Яценко С.А. Исследование эффективности использования автобусов разных классов на городских маршрутах / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Политранспортные системы Сибири. Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции.
Новосибирск: СГУПС. 2009. С. 423–427.
10. Яценко С.А. Особенности обследования перевозок пассажиров на автобусах особо малой и малой вместимости г. Иркутска / С.А. Яценко, Н.В. Тарханова // Соци ально-экономические проблемы региона. Материалы научно-практической конфе ренции. Иркутск: Иркутский государственный технический университет. 2010. С.
152–155.
11. Яценко С.А. Обследование пассажиропотоков в современных условиях / С.А. Яценко, Н.В. Тарханова // Устойчивое развитие городов. Управление проектами и программами городского и регионального развития. Материалы VIII Международной научно-практической конференции. Харьков: Харьковская национальная академия городского хозяйства. 2010. С. 19– 12. Яценко С.А. Анализ структуры парка транспортных средств, используемых на городских пассажирских перевозках / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем. Материалы II Междуна родной научно-практической конференции. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ.
2010. С. 127–132.
13. Яценко С.А. Организационные проблемы функционирования систем пасса жирского транспорта в городах / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Проблемы функциони рования систем транспорта. Материалы международной научно-практической конфе ренции. Тюмень: ТюмГНГУ. 2010. С. 165–166.
14. Яценко С. А. Проблема перевозки пассажиров льготных категорий частным транспортом / С.А. Яценко, С.В. Колганов, Н. В. Тарханова // Проблемы функциони рования систем транспорта. Материалы международной научно-практической конфе ренции. Тюмень: ТюмГНГУ. 2010. С. 330–331.
15 Яценко С.А. Организационные основы функционирования городского пас сажирского транспорта общего пользования / С.А. Яценко, С.В. Колганов // Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса. Материалы всероссийской научно-практической (заочной) конференции с международным участием. Магадан:
СВГУ. 2011. С. 120–122.
16. Яценко С.А. Вопросы выбора пассажирами подвижного состава при город ских перевозках / С.А. Яценко, Н.В. Тарханова, А.О. Морозова // Проблемы и перспек тивы развития евроазиатских транспортных систем. Материалы IV Международной научно-практической конференции. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУЮ. 2012.
С. 334–339.
17. Яценко С.А. Исследования транспортной подвижности льготных категорий населения г. Иркутска / С.А. Яценко, Н.В. Тарханова, Е.С. Зайцева // Проблемы и пер спективы развития евроазиатских транспортных систем. Материалы IV Международ ной научно-практической конференции – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУЮ.
2012. С. 296–301.
18. Яценко С.А. Новые подходы к методам обследования городских пассажиро потоков / С.А. Яценко, П.Е. Загибалов // Социально-экономические проблемы регио на. Материалы научно-практической конференции. Иркутск: Иркутский государ ственный технический университет. 2012. С. 98–103.
19. Яценко С.А. Повышение эффективности городских пассажирских перевозок на основе применения оптимальной структуры парка / С.А. Яценко, А.C. Константи нов, М.А. Матвеева // Совершенствование образования в области городского транс портного планирования. Материалы международной научно-практической конферен ции. Иркутск: Иркутский государственный технический университет. 2012. С. 86–90.
Подписано в печать 1.11.2012. Формат 60 х 90 / 16.
Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,5.
Тираж 100 экз. Зак. 172. Поз. плана 10н.
Лицензия ИД № 06506 от 26.12. Иркутский государственный технический университет 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова,