Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний транспортний університет

ЛАМБУЦЬКИЙ Микола Михайлович

УДК 656.132.072

ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРИ ПАРКУ МІСЬКОГО ПАСАЖИРСЬКОГО ТРАНСПОРТУ

Спеціальність 05.22.01 - Транспортні системи

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ - 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному транспортному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Київ.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент КОЦЮК Олександр Якович, Національний транспортний університет, доцент.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Ігнатенко Олександр Семенович Національна академія державного управління при президенті України, професор кафедри "Управління містом";

кандидат технічних наук, доцент, ДАВІДІЧ Юрій Олександрович, Харківська Державна академія міського господарства, доцент кафедри "Транспортні системи та логістика"

Захист відбудеться “__” _жовтня_ 2007 р. о __ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.059.02 при Національному транспортному університеті за адресою: 01010, Україна, м.Київ, вул. Суворова, 1, аудиторія 333.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного Транспортного університету за адресою: 01103, Україна, м.Київ, вул. Кіквідзе, 42.

Автореферат розісланий “__” _ _ 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., доцент В.І. Каськів

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Європейська транспортна політика на період до 2010 року в галузі удосконалення міських пасажирських перевезень направлена на рішення проблем: підвищення безпеки та зменшення інтенсивності дорожнього руху, боротьба із шумом та забрудненням повітря, повне та якісне задоволення населення міст в перевезеннях. Головна мета цієї політики полягає у створенні більш збалансованої транспортної системи, що знижує екологічне навантаження на міське середовище, підвищує швидкість і безпеку поїздок.

В Україні до кінця ХХ століття перевезення в містах розвивались на основі комплексного підходу до містобудування та транспортного планування у відповідності до єдиної державної транспортної політики, що сприяло створенню ефективної системи міських пасажирських перевезень. Зміна соціально-економічної формації, пріоритетів господарювання та цінностей суспільства в умовах недосконалого транспортного законодавства та кризових явищ викликала часткову руйнацію системи міських пасажирських перевезень. Швидкі темпи автомобілізації жителів міст, волюнтаристські рішення при формуванні маршрутної системи пасажирського транспорту, залучення малодосвідчених приватних перевізників з автобусами особливо малої місткості та недотримання діючих законів спонукали загострення проблем міських перевезень в Україні.

До об'єктивних чинників, що сприяють розвитку міських маршрутних пасажирських перевезень в Україні, поряд із зростанням рухомості жителів міст і вартості використання індивідуальних автотранспортних засобів, є постійне удосконалення нормативно-правового забезпечення, поліпшення економічного стану країни і її громадян, розробка програм розвитку міського пасажирського транспорту, прийняття конкурсних засад виявлення перевізника, тощо.

При інших рівних умовах наявний парк транспортних засобів визначає перевізну здатність та витрати на функціонування міського транспорту, а також рівень транспортного обслуговування жителів міст. Формування структури парку міського пасажирського транспорту передбачає обґрунтування пропорції транспортних засобів за видами, типами та тривалістю експлуатації від їхньої загальної чисельності. Дотримання раціональної структури парку та розподіл транспортних засобів між маршрутами є суттю управління парком міського транспорту. Розроблені методи формування та управління структурою парку не враховують реалії сьогодення, а одержані на їхній основі результати та вихідні положення підтверджуються на практиці лише частково.

Тому тема дисертаційної роботи, яка спрямована на розробку методики формування структури парку міського пасажирського транспорту, що враховує соціально-екологічну складову витрат суспільства на функціонування транспорту та сучасні економічні реалії, а також дозволяє визначати раціональні параметри маршрутів, є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові результати роботи отримані у відповідності до завдань “Загальнодержавної програми реформування і розвитку житлово-комунального господарства на 2004-2010 рр.”, затвердженої Законом України від 24.06.2004 року № 1869-ІV, "Програми розвитку транспортного комплексу м. Києва на період до 2010 р.", затвердженої 29.03.2002 року під № 644. Крім цього, дисертаційна робота пов'язана з дослідженнями Національного транспортного університету за темою: "Розробка раціональних систем організації і управління транспортними процесами. Удосконалення організації дорожнього руху." (номер держреєстрації РК 0102U005621) та госпдоговірною темою № 234 "Розробка методів підвищення ефективності роботи міського пасажирського транспорту" (номер держреєстрації № 0207U002796), в яких здобувач приймав безпосередню участь.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в удосконаленні транспортного процесу пасажирських перевезень на основі формування структури парку міського транспорту.

Для досягнення цієї мети були вирішені наступні задачі:

­ аналіз стану та закономірностей розвитку міських пасажирських перевезень;

­ моделювання функціонування зупинки міського пасажирського транспорту;

­ обґрунтування інтенсивності руху транспортних засобів на маршрутах;

­ оптимізація місткості транспортних засобів на маршрутах із комбінованим режимом руху;

­ уточнення областей використання видів міського пасажирського транспорту ;

­ розробка методик формування структури парку за віком і типом транспортних засобів.

Об'єктом дослідження є процес перевезення пасажирів на міських маршрутах.

Предмет досліджень - структура парку міського пасажирського транспорту.

Методи досліджень. Методи теорії ймовірностей та математичної статистики застосовані для аналітичного опису процесів, що відбуваються в транспортних системах. Теорія масового обслуговування використовувалася для опису функціонування зупинки пасажирського транспорту. Методами дослідження операцій обґрунтовано розподіл інтенсивності руху на маршрутах із спільними перегонами та оптимізацію місткості транспортних засобів на маршрутах із комбінованим режимом руху.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено наявність і суттєвість впливу затримки транспортних засобів на зупинці на величину непродуктивних простоїв. Формалізовано зв'язок параметрів розподілу інтервалів прибуття транспортних засобів на зупинку та часу їхнього простою із значенням непродуктивних простоїв рухомого складу, внаслідок чого виникає можливість розрахунку пропускної здатності зупинки з урахуванням ступеню її завантаження. Обґрунтовано розподіл інтенсивності руху на маршрутах із спільними перегонами, що мінімізує час очікування поїздки, та оптимізацію місткості транспортних засобів на маршрутах із комбінованим режимом руху за критерієм максимізації прибутку. Визначено структурну пропорцію міського пасажирського парку між автомобільним та міським електротранспортом на основі надійності функціонування маршрутів різних видів транспорту та закономірностей формування маршрутної мережі міста.

Уточнено області використання транспортних засобів врахуванням соціально-екологічної складової витрат суспільства на функціонування міського пасажирського транспорту та сучасних економічних реалій.

Запропоновано зміни до методики організації міських пасажирських перевезень в частині формування структури парку транспортних засобів, які враховують вплив пасажиропотоків на маршрутах та пропускну здатність зупинок транспорту.

Практичне значення одержаних результатів. Полягає в уточнені методики організації міських пасажирських перевезень на основі отриманої можливості визначення кількісної оцінки непродуктивних простоїв транспорту та методики, що дозволяє зменшити витрати часу на виконання пасажирообміну на зупинках та непродуктивні простої транспортних засобів і, таким чином, підвищити ефективність транспортного процесу.

Практична цінність підтверджується впровадженням результатів роботи під час виконання госпдоговірної теми № 234 "Розробка методів підвищення ефективності роботи міського пасажирського транспорту" протягом 2005-2006 років, а також впровадженням результатів досліджень на підприємствах КП „Київпастранс” протягом 2004-2007 років та в учбовому процесі НТУ при підготовці фахівців за напрямком „Транспортні технології”.

Результати виконаних досліджень можуть бути використані управліннями, підприємствами і науково-дослідними установами при рішенні задач удосконалення організації міських пасажирських перевезень та в учбовому процесі при підготовці фахівців за напрямком „Транспортні технології”.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок полягає у дослідженні характеристик функціонування зупинки міського пасажирського транспорту, формалізації зупинки як системи масового обслуговування та розробці її моделі, виявленні впливу затримки транспортних засобів на величину непродуктивних простоїв, обґрунтовані розподілу інтенсивності руху на маршрутах із спільними перегонами та оптимізації місткості транспортних засобів на маршрутах із комбінованим режимом руху, розробці моделей надійності функціонування маршрутів різних видів транспорту та встановленні пропорції розвитку між автомобільним і міським електротранспортом, уточненні областей використання видів міського транспорту та змін до алгоритму методики організації міських пасажирських перевезень.

За матеріалами дисертації опубліковано 5 статей (всі одноосібно), один виступ та 2 тези доповідей на наукових конференціях.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на:

- 62-й - 63-й Наукових конференціях професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного університету (м. Київ, 2006-2007 р.);

- Всеукраїнській науково-технічній конференції “Транспорт. Дорожні та будівельні машини” (Кременчуцький державний політехнічний університет, 26-27 жовтня 2006 р.);

- Щорічних зборах Всеукраїнській асоціації автомобільних перевізників (ВААП) в 2004 - 2006 р.

- Засіданнях технічної ради КП "Київпастранс" в 2004-2007 р.;

- Сесіях Київради в 2005-2007 р.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 наукових праць, з них 4 статті - у фахових виданнях, що входять до переліку затверджених ВАК України, 1 стаття в інших періодичних науково-практичних виданнях, а також 2 тези доповідей на наукових конференціях та 1 виступ на зборах ВААП.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів і висновків, списку використаних джерел із 120 найменувань, разом з якими її обсяг складає 133 сторінки. Ілюструється 32 рисунками, містить 13 таблиць і 4 додатки. Повний обсяг роботи - 142 сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовується актуальність дисертаційної теми, сформульовано мету та задачі дослідження, наведено основні наукові результати, показано практичне значення отриманих результатів та напрямки впровадження.

Перший розділ дисертаційної роботи присвячений аналізу методів формування і управління структурою парку міського пасажирського транспорту. Наведено аналіз сучасного стану розвитку міського пасажирського транспорту, а також досліджень та результатів практичної діяльності з питань формування структури парку транспортних засобів для міських перевезень та методів управління структурою парку, обґрунтовано шляхи удосконалення транспортного процесу.

Значну допомогу у визначені вихідної позиції автору надали наукові фундаментальні роботи Воркута А.І., Долі В.К., Ігнатенка О.С., Лігума Ю.С., Міротіна Л.Б., Самойлова Д.С., Спіріна І.В., Маяка М.М., Штанова В.Ф., та інших вчених. В роботах цих авторів встановлені основні закономірності функціонування систем пасажирських перевезень, розроблені принципи формування систем i методи раціональної організації перевезень.

Аналізом літературних джерел встановлено, що в процесі зміни соціально-економічних умов в країні у взаємовідносинах сторін ринку міських пасажирських перевезень виникли істотні суперечності, які призвели до системної кризи в цьому секторі практичної діяльності. Тому сучасним міським пасажирським перевезенням в Україні притаманні спонтанність, некерованість та емпіризм у практичній діяльності. Подолання негативних тенденцій вбачається в розбудові системи організації та управління міськими перевезеннями, яка відповідає ринковим умовам.

В результаті аналізу методів формування структури парку за видами міського пасажирського транспорту запропонована їх класифікація на основі прийнятих вихідних положень цих методів. Встановлено, що жоден із методів не передбачає врахування взаємного впливу маршрутів у межах міської території та можливість надання на маршруті послуг різного рівня на перевезення пасажирів.

Недоліком відомих методик розрахунку оптимальної структури парку за віком є відсутність врахування інфляційних процесів.

Визначене обумовило мету і задачі дослідження. Для досягнення мети запропоновано деталізувати структуру парку міського пасажирського транспорту за прикметами наведеними на рис. 1, а різновиди парків транспортних засобів - за природою вимог на перевезення (рис. 2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Схема структури парку міського пасажирського транспорту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Поєднана схема закріплення та використання транспортних засобів із задачами управління їхніми парками

У другому розділі роботи встановлені теоретичні передумови формування структури парку міського пасажирського транспорту. Визначено методологічні засади рішення проблеми. На основі аналізу міських пасажирських перевезень обґрунтовані критерії їх ефективності. Досліджено надійність перевізного процесу на міських маршрутах різних видів транспорту. Вивчені характеристики функціонування зупинки міського транспорту. Запропонована математична модель питомих витрат на перевезення пасажирів міським маршрутом.

В результаті виконаного аналізу встановлено, що при формуванні структури парку міського пасажирського транспорту необхідно враховувати наступні основні принципи: системність, загальна ефективність, відповідність, безпечність, різноманітність, надійність, еволюційність, індивідуальність. Реалізація цих принципів дозволяє вести направлений пошук рішень з підвищення ефективності системи міських пасажирських перевезень.

Обґрунтовано, що робота міського пасажирського транспорту по задоволенню потреб жителів міст у перевезеннях визначається: витратами на експлуатацію транспорту, капіталовкладеннями в транспортні засоби та споруди транспорту, швидкістю поїздки пасажирів та збитками, які завдаються транспортом навколишньому середовищу. Відношення витрат викликаних цими чинниками до виконаної роботи дозволяє визначити область ефективного використання різних видів транспорту.

Для оцінки надійності функціонування маршрутів різних видів запропоновані наступні моделі:

- автобусний маршрут

(1)

- тролейбусний маршрут

(2)

- трамвайний

 (3)

де n - кількість транспортних засобів на маршруті;

Рл - ймовірність відмови із-за неробочого стану транспортної споруди;

Ртр - ймовірність безвідмовної роботи трамваю;

Pлт - ймовірність безвідмовності споруд енергопостачання;

Pмт - ймовірність безвідмовності рейкового шляху.

Доведено, що створення надійної системи міських пасажирських перевезень без участі автомобільного транспорту неможливе. При цьому, перевізна здатність автобусів у містах, які обслуговуються декількома видами міського транспорту, повинна бути не меншою певної величини, що визначається показниками маршрутної мережі електротранспорту.

Особливістю сучасного етапу розвитку міської маршрутної мережі пасажирського транспорту є науково необґрунтоване насичення її таксомоторними маршрутами. Як правило ці маршрути відкривають паралельно діючим маршрутам міського транспорту та використовують вже облаштовані зупинки. Таким чином, зупинка обслуговує значну кількість маршрутів з різними за місткістю, габаритними розмірами та конструктивними особливостями транспортних засобів, які впливають на тривалість виконання операцій. Тому виникає необхідність уточнення отриманих результатів попередників для змішаного потоку транспортних засобів.

Висловлена гіпотеза проте, що процес прибуття на проміжну зупинку транспортних засобів різних маршрутів з відмінними та некоординованими інтервалами руху описується стаціонарним пуасонівським потоком підтверджена математичним доведенням та статистичним дослідженням. Аналіз результатів дослідження засвідчив, що при середніх інтервалах прибуття транспортних засобів на зупинку більших за дві хвилини гіпотезу про стаціонарний пуасонівський потік необхідно відкинути, так як розходження не випадкові. Із зменшенням інтервалу руху ймовірність згоди значно зростає, що узгоджується з теоретичними викладками та висновками.

Визначенню закону тривалості простою транспортного засобу на зупинці присвячено багато досліджень, які свідчать про використання в якості моделей часу простою різних законів щільності розподілу. В результаті виконаного дослідження розглядувану випадкову величину рекомендовано описувати логарифмічним нормальним розподілу.

Третій розділ присвячений розробці комплексу моделей для вирішення задачі визначення необхідної місткості транспортного засобу на маршрутах міського пасажирського транспорту. Зокрема, на основі запропонованої моделі функціонування зупинки, встановлено її пропускну здатність. Це дозволило за критерієм мінімізації часу очікування пасажирів та величини пасажиропотоку розподілити інтенсивності руху між маршрутами, що в подальшому дозволяє уточнити структуру парку транспортних засобів. Для маршрутів з комбінованим рухом запропоновано місткість транспортних засобів додаткового режиму визначати за критерієм максимізації прибутку. Обгрунтовано удосконалення відомої моделі питомих витрат на перевезення пасажирів міським маршрутом шляхом врахуванням соціально-екологічних аспетів перевезень та інфляційних прорцесів для уточнення областей використання різних видів транспорту.

Функціонування зупинки міського пасажирського транспорту передбачає виконання операцій прибуття на неї транспортного засобу, пасажирообмін та її звільнення. Для вирішення задач визначення можливих черг, планування перевезень, організації зупинок одночасного обслуговування двох транспортних засобів, тощо, необхідне вивчення функціонування зупинки, яке можна виконати на математичній моделі.

З цією метою розглянуто ряд моделей систем масового обслуговування, проаналізовано їхні недоліки та переваги і на цій основі розроблено модель, яка з більшим ступенем адекватності описує процес функціонування зупинки міського пасажирського транспорту.

Основними розрахунковими залежностями моделі є

(4)

(5)

(6)

де Рі - ймовірність перебування на зупинці і транспортних засобів;

х - коефіцієнт варіації.

З метою перевірки адекватності розробленої моделі виконувались спостереження на зупинках міського транспорту м. Києва. Коефіцієнт кореляції між результатами спостережень та розрахунків на моделі склав 0,975, що підвищує точність розрахунків до 4,2 % у порівнянні з іншими відомими моделями.

Сучасне планування міських пасажирських перевезень передбачає визначення інтенсивності руху транспортних засобів на маршрутах з обґрунтуванням вибору їхньої місткості, яке виконують по кожному окремому маршруту без узгодження на спільних ділянках траси кількох маршрутів. Відсутність координації в організації роботи маршрутів на спільних ділянках викликає появу черг транспортних засобів на зупинках, що збільшує час рейсу і, відповідно, зменшує перевізну спроможність маршрутів. Ситуація ускладнюється застосуванням для перевезень пасажирів значної кількості маршрутних таксомоторів.

Аналізом літературних джерел встановлена наявність чотирьох методик розрахунку інтенсивності руху маршрутизованого рухомого складу. Всі вони передбачають використання максимального або "ефективного" пасажиропотоку та нормативну наповненість салону транспортного засобу.

Відмінність між ними полягає у використанні величини розрахункового періоду, врахуванні зміни пасажиропотоку за довжиною маршруту, допущенні переповнення пасажирського салону. У жодному з методів не врахована пропускна здатність зупинок, як і не розглядається регулювання та узгодження інтенсивності руху на маршрутах із використанням спільних зупинок.

Отже, потребує вирішення задача: розподілити загальну інтенсивність руху між сукупністю маршрутів, що використовують спільну зупинку, так щоб витрати часу пасажирів на очікування поїздки були мінімальними.

Нехай Qi - кількість пасажирів, які протягом години користуються i-м маршрутом; і - інтенсивність руху транспортних засобів за годину на i-му маршруті; Fi,j - максимальний пасажиропотік за годину доби на j-й ділянці i-го маршруту; qі - місткість транспортних засобів; max - пропускна здатність спільної зупинки для n - маршрутів.

Витрати часу пасажирів на очікування поїздки із припущенням, що рух на маршруті регулярний, складуть:

(7)

Пасажиропотік на маршруті повинен бути узгоджений із його перевізною здатністю:

(8)

де і - коефіцієнт динамічного використання транспортного засобу.

Пропускна здатність спільної зупинки повинна забезпечити регулярний рух усіх маршрутів:

 (9)

Для мінімізації витрат часу пасажирів на очікування поїздки досить мінімізувати функцію:

(10)

де ,

при обмеженні:

(11)

Використовуючи метод невизначених множників Лагранжа отримано

(12)

Тоді, на маршрутах із звичайним режимом руху та виконанням вимоги відповідності перевізної здатності маршруту пасажиропотоку за умови повного використання місткості салону (іj =1)

(13)

Одним із заходів, який набув широкого розповсюдження, є впровадження на маршруті комбінованого режиму руху, зокрема, введення маршрутного таксомоторного сполучення. Тому потребує вирішення питання розподілу виділеної для маршруту інтенсивності руху між звичайним та додатковим режимом.

Оптимальне співвідношення між місткістю транспортних засобів, які працюють у різних режимах руху, отримано з умови оптимізації прибутку перевізника при забезпеченні перевезення пасажирів на ділянці маршруту з максимальним пасажиропотоком та не перевищенні визначеної для маршруту інтенсивності руху:

(14)

(15)

де із і ід - інтенсивності руху транспортних засобів, відповідно, у

звичайному і додатковому режимах.

гіз і г ід - коефіцієнт динамічного використання місткості транспортних

засобів, відповідно, у звичайному і додатковому режимах;

опт ? 0,2.

На основі обґрунтованих методологічних положень щодо формування структури парку міського пасажирського транспорту, які враховують соціальну та екологічну складову в критерії ефективності, інфляційні процеси, тенденції ринків сировини та допускають організацію перевезень з різним рівнем обслуговування, дозволило науково обґрунтувати модель питомих витрат на перевезення пасажирів міським маршрутом.

Робота міського пасажирського транспорту по задоволенню потреб жителів міст у перевезеннях визначається: витратами на експлуатацію транспорту (Векс), капіталовкладеннями в транспортні засоби та споруди транспорту (Вк), вартісною оцінкою зміни швидкості поїздки пасажирів (Вп) та збитків, що завдаються транспортом навколишньому середовищу (Веко). З метою врахування перевізної здатності маршрутів різних видів транспорту в якості критерію ефективності функціонування маршруту був прийнятий показник, що виражає відношення витрат до виконаної роботи (W):

(16)

Ця модель необхідна для уточнення областей ефективного використання видів транспорту, які є одним вихідних компонентів при обґрунтуванні структури парку транспортних засобів.

В четвертому розділі дисертаційної роботи розглядаються питання застосування розроблених моделей для формування міжвидової та міжтипової структури парку транспортних засобів. Порівнянням собівартості та соціально-екологічних ефектів визначена область використання кожного типу та виду транспортних засобів. Крім цього, запропоновано удосконалити методику визначення терміну експлуатації транспортних засобів врахуванням динаміки витрат на функціонування транспортних засобів, очікуваних прибутків та інфляційних процесів, за допомогою якої визначається вікова структура парку. Уточнення методики організації міських пасажирських перевезень в частині формування раціональної структури парку дозволяє узгоджувати потреби пасажирів у наданні послуг з перевезень із можливостями транспорту та врахуванням особливостей маршрутної системи.

Особливістю запропонованої методики визначення областей застосування видів транспорту є включення в критерій ефективності оцінку зміни швидкості руху та впливу транспорту на зовнішнє середовище. Крім цього, розрахунок питомих будівельно-експлуатаційних витрат здійснювався за методикою ІКТП, але з урахуванням темпів інфляції на відміну від використовуваного нормативного коефіцієнта ефективності капітальних вкладень.

Дослідження засвідчили, що на маршрутах з середнім пасажиропотоком до 200 пас/год доцільно використовувати автобуси особливо малої місткості, при збільшенні пасажиропотоку до 300 пас/год - автобуси малої місткості, при пасажиропотоці 300 ч 400 пас/год - середньої місткості; 400 ч 700 пас/год - великої місткості; 700 ч 2000 пас/год - автобуси особливо великої місткості.

При формуванні маршрутної системи міста двох видів транспорту автобусу та трамваю, раціональний розподіл видів транспорту між маршрутами полягає в тому, що при пасажиропотоках до 2 тис.пас/год доцільно використовувати автобуси; 2 ч 3 тис.пас/год - трамвай, 3 ч 9 тис.пас/год - швидкісний трамвай.

Якщо маршрутну систему міста утворює автобусно-тролейбусне сполучення то використання автобусів доцільне на маршрутах з пасажиропотоком до 500 пас/год, а тролейбусів - 500 ч 1000 пас/год. Для маршрутів з пасажиропотоком більше 1000 пас/год доцільно використовувати зчленовані тролейбуси.

У загальному випадку використання автобусів доцільне на маршрутах з потужністю пасажиропотоку до 1 тис.пас/год. При більшій потужності пасажиропотоку доцільно використовувати зчленований тролейбус (1 ч 7 тис.пас/год). При малій місткості зчленованого тролейбусу доцільним є використання зчленованого трамваю (2 ч 5 тис.пас/год). Подальше зростання потужності пасажиропотоку передбачає використання швидкісних видів транспорту.

Встановлено, що ефективність використання швидкісних видів транспорту зростає при збільшенні довжини маршрутів, швидкості руху та рівномірності і повноти наповнення салонів транспортних засобів.

При визначенні раціональних областей застосування видів міського структура питомих витрат на виконання транспортної роботи змінювалась в залежності від виду транспорту у межах: експлуатаційні витрати - 40 ч 71%, амортизаційні відрахування - 12 ч 50%, оцінка шкоди, що завдається довкіллю 10 ч 17%. Вплив зміни швидкості переміщення пасажирів, що пов'язаний із зміною інтервалів руху транспортних засобів та їх швидкісними характеристиками становив біля 0,2%.

Варіюванням значення критерію оцінки вартості однієї пасажирогодини виконувалось у межах 0,2 ч 1,0 долл. США доведено, що в інженерних розрахунках щодо визначення раціональних областей використання видів міського пасажирського транспорту урахування зміни швидкості переміщення пасажирів зайве.

Структура парку за видами та типами транспортних засобів визначають у відповідності до алгоритму наведеному на рис. 3. Спочатку встановлють соціальні нормативи шляхом визначення мінімільного (Іmin) та максимального (Іmах) інтервалів руху транспортних засобів на маршрутах. При цьому за мінімальний інтервал руху рекомендовано приймати інтервал, що забезпечує зразковий рівень обслуговування пасажирів, але не менший від необхідного для забезпечення пропускної здатності зупинки, а за максимальний інтервал - інтервал, що забезпечує задовільний рівень.

пасажирський маршрут міський транспорт



Рис. 3. Послідовність формування структури парку міського пасажирського транспорту

На основі щільності розподілу маршрутів за потужністю пасажиропотку в місті та соціальних нормативів визначають максимальну місткість рухомого складу( qmax) , що може бути використана. Тоді кількість необхідних типів транспортних засобів становитиме:

(19)

а місткість кожного типу визначають з рекурентного співвідношення:

(20)

Типи транспортних засобів на основі областей використання видів транспорту та щільності розподілу маршрутів за потужністю пасажиропотоку в місті розподіляють між наявними маршрутами. Кількість кожного типу визначають за розподілом щільності маршрутів за потужністю пасажиропотоку. Потім виконують перевірку пропускної здатності зупинок. Якщо вона недостатня, то виконують корегування інтенсивності руху на маршрутах, і відповідно, місткості залучених до перевезень транспортних засобів. Закінченням цієї процедури визначається типова структура пасажирського транспорту.

Міжвидова структура визначається для конкурентної області транспортних засобів великої та особливо великої місткості. При цьому в залежності від показників маршрутної мережі міста встановлють мінімальну кількість автобусів зазначених типів. Подальший розподіл може бути виконаний із залученням експертів та врахуванням місцевих особливостей розвитку транспорту.

Дослідження вікової структури парку за відомою методикою з врахуванням інфляційних процесів, динаміки витрат та прибутків свідчить, що експлуатація автобусів малого класу не повинна перевищувати 4 роки, а великого - 7 років, а електротранспорту - терміну повної амортизації, який визначають за методикою прийнятою в Україні

Суть удосконалення методики організації міських пасажирських перевезень полягає у визначення інтенсивності руху на маршрутній мережі з урахуванням пропускної здатності зупинок і на цій основі визначення місткості транспортних засобів на маршрутах з врахуванням можливості використання комбінованого режиму руху та раціональних областей використання транспорту.

ВИСНОВКИ

1. Аналіз літературних джерел, практичний досвід організації міських перевезень пасажирів свідчить, що при інших рівних умовах ефективність роботи міського транспорту визначається його структурою. Розроблені методи управління структурою парку не враховують реалії сьогодення, а результати розрахунків та вихідні теоретичні положення підтверджуються на практиці лише частково.

2. Аналітичним та експериментальним шляхом доведено, що прибуття транспортних засобів на зупинку міського пасажирського транспорту при значній кількості маршрутів описується стаціонарним пуасонівським потоком. На цій основі розроблена математична модель функціонування зупинки як системи масового обслуговування, дозволяє встановити загальні закономірності, розрахувати експлуатаційні характеристики та визначати пропускну здатність зупинки з урахуванням її завантаження для обґрунтування раціональної помаршрутної інтенсивності руху транспортних засобів.

3. Розроблена методика визначення інтенсивностей руху на маршрутах, які мають спільні ділянки, мінімізує сумарні витрати пасажирів на очікування транспорту, що підвищує рівень транспортного обслуговування та дозволяє з врахуванням потужності пасажиропотоку розраховувати раціональну місткість транспортних засобів.

4. Доведено, що на маршрутах з комбінованим режимом руху обґрунтовувати інтенсивность руху та місткість транспортних засобів у додатковому режимі доцільно на основі максимізації прибутку.

5. На основі удосконалення методики обґрунтування областей використання видів міського пасажирського транспорту шляхом врахування соціально-екологічних аспектів ефективності транспорту, встановлено, що зміна довжини маршруту, швидкості руху, середньої відстані поїздки не викликають суттєвих змін у розмежуванні областей раціонального використання видів транспорту.

Доведена необхідність пріоритетного розвитку міського електротранспорту та уточнено області раціонального використання різних видів та типів транспортних засобів.

6. На основі підтвердженої гіпотези щодо індивідуальності щільності розподілу маршрутів за потужністю пасажиропотоків в містах та положень щодо створення надійної системи міських перевезень з врахуванням різного рівня перевезень запропоновано методику обґрунтування структури парку міського транспорту. Вона передбачає визначення інтенсивності руху на маршрутній мережі з урахуванням пропускної здатності зупинок та обгрунтування соціальних нормативів перевезень і на цій основі визначення місткості транспортних засобів на маршрутах з врахуванням можливості використання комбінованого режиму руху та раціональних областей використання транспорту. Розрахована таким чином загальна сукупність транспортних засобів визначає структуру міського парку, що надає можливість розробки заходів з поліпшення перевезень.

Дослідження вікової структури парку з врахуванням інфляційних процесів свідчить, що експлуатація автобусів малого класу не повинна перевищувати 4 років, великого - 7 років, а електротранспорту - терміну повної амортизації, який визначають за методикою прийнятою в Україні.

Застосування удосконаленого алгоритму організації перевезень з врахуванням пропускної здатності зупинок, раціонального розподілу інтенсивності руху між маршрутами дозволяє вибирати параметри маршруту, які визначають організацію процесів перевезень у часі.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Ламбуцький М.М. Методика визначення інтенсивності руху транспортних засобів на міських пасажирських маршрутах. // Вісник Національного транспортного університету. - К.: НТУ, 2006. Вип. 11. - с. 324-329.

2. Ламбуцький М.М. Моделювання функціонування зупинки міського пасажирського транспорту для одночасного обслуговування двох транспортних засобів. // Вісник Національного транспортного університету. - К.: НТУ, 2006. Вип. 12. - с. 175 - 178

3. Ламбуцький М.М. Дослідження функціонування зупинки міського пасажирського транспорту. // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. - Кременчуг, КДПУ, 2006. Вип.6. - с. 55 - 58.

4. Ламбуцкий Н. Восприятие общественного транспорта должно измениться. Деловая столица. . № 49 (239), 11.07. 2006.

5. Ламбуцький М.М. Проблема формування структури парку міського пасажирського транспорту. // Вісник Національного транспортного університету. - К.: НТУ, 2006. Вип. 13. - с. 225-229.

Доповіді:

6. Ламбуцкий Н.Н. Выступление на собрании ВААП. Автотранспорт и перевозки. № 1, 2005. - с.37-38.

Тези конференцій:

7. Ламбуцький М.М. Формування структури парку міського пасажирського транспорту. // 62 наукова конференція професорсько-викладацького складу, аспірантів і студентів Національного транспортного університету. Тези доповідей - К.: НТУ, 2006. - с. 132.

8. Ламбуцький М.М. Обґрунтування областей використання видів міського пасажирського транспорту. // 63 наукова конференція професорсько-викладацького складу, аспірантів і студентів Національного транспортного університету. Тези доповідей - К.: НТУ, 2007. - с. 150.

Анотація

Ламбуцький М.М. Формування структури парку міського пасажирського транспорту - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.22.01 - „Транспортні системи”. - Національний транспортний університет, Київ, 2007.

Дисертація присвячена розробці методичних основ удосконалення пасажирських перевезень на маршрутах міського транспорту на основі формування структури парку міського транспорту.

В роботі формалізовано зв'язок параметрів розподілу інтервалів прибуття транспортних засобів на зупинку та часу їх простою із значенням непродуктивних простоїв рухомого складу, внаслідок чого виникає можливість розрахунку пропускної здатності зупинки з урахуванням ступеню її завантаження. Обґрунтовано розподіл інтенсивності руху на маршрутах із спільними перегонами та оптимізацію місткості транспортних засобів на маршрутах із комбінованим режимом руху. Визначено структурну пропорцію міського пасажирського парку між автомобільним та міським електротранспортом на основі надійності функціонування маршрутів різних видів транспорту та закономірностей формування маршрутної мережі міста.

Уточнено області використання транспортних засобів врахуванням соціально-екологічної складової витрат суспільства на функціонування міського пасажирського транспорту та сучасних економічних реалій.

Запропоновано зміни до методики організації міських пасажирських перевезень в частині формування структури парку транспортних засобів, які враховують вплив пасажиропотоків на маршрутах та пропускну здатність зупинок транспорту.

Ключові слова: міські пасажирські перевезення, структура парку транспортних засобів, пропускна здатність зупинки міського пасажирського транспорту, пасажиропотоки, організація перевезень.

Аннотация

Ламбуцький М.М. Формирование структуры парка городского пассажирского транспорта - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.01 - „Транспортные системы” - Национальный транспортный университет, Киев, 2007.

Диссертация посвящена разработке методических основ усовершенствования городских пассажирских перевозок на основе формирования структуры парка пассажирского транспорта.

В результате анализа состояния и перспектив развития городских пассажирских перевозок выявлены негативные тенденции, причины и пути их преодоления. Доказано, что при прочих равных условиях, структура парка транспортных средств определяет затраты на осуществление перевозок и уровень транспортного обслуживания. Установлено, что существующие методики формирования структуры парка не учитывают взаимного влияния маршрутов и пропускной способности пассажирских остановок.

Аналитическим и экспериментальным путем доказано, что прибытие транспортных средств на остановку городского пассажирского транспорта при значительном количестве обслуживаемых ею маршрутов описывается стационарным пуассоновским потоком. Разработанная на этой основе математическая модель функционирования остановки позволила формализована связь параметров распределения интервалов прибытия транспортных средств на остановку и времени их простоя со значением непроизводительных простоев подвижного состава, вследствие чего возникает возможность расчета пропускной способности остановки с учетом степени ее загрузки.

Обосновано распределение интенсивности движения на маршрутах с общими перегонами и известной пропускной способностью остановок, которое минимизирует суммарные затраты времени пассажиров на ожидание поездки. Рекомендовано оптимизацию вместительности транспортных средств на маршрутах с комбинированным режимом движения выполнять по критерию максимизации прибыли от перевозок.

Доказана невозможность создания надежной системы городских пассажирских перевозок без участия автомобильного транспорта. При этом, перевозочная способность автобусов в городах, которые обслуживаются несколькими видами городского транспорта, должна быть не меньше некоторой величины, определяемой показателями маршрутной сети электротранспорта.

С учетом обоснованных методологических положений в отношении формирования структуры парка городского пассажирского транспорта, которые учитывают социальную та экологическую составляющие в критерии эффективности, инфляционные процессы, тенденции рынков сырья и допускают организацию перевозок с разным уровнем обслуживания, была разработана модель удельных затрат на перевозку пассажиров городским маршрутом. С целью учета перевозочной способности маршрутов разных видов транспорта в качестве критерия эффективности функционирования маршруту был принят показатель, который выражает отношения затрат к выполненной работе. При этом в состав затрат включены: затраты на эксплуатацию транспорту, капиталовложения в транспортные средства та сооружения транспорта, стоимостная оценка изменения скорости поездки пассажиров и ущерба наносимого транспортом окружающей среде.

Расчеты выполненные на модели позволили уточнить области использования транспортных средств с учетом социально-экологической составляющей расходов общества на функционирование городского пассажирского транспорта и современных экономических реалий.

На основании подтвержденной гипотезы относительно индивидуальности плотности распределения маршрутов по величине пассажиропотоков предложена методика обоснования структуры парка городского транспорту. Она предполагает на основе установления социальных нормативов и областей использования видов транспорта с учетом плотности распределения маршрутов по величине пасажиропотоков определять структуру парка по вместимости подвижного состава.

Структурная пропорция городского пассажирского парка между автомобильным и городским электротранспортом определяется на основе плотности распределения пассажиропотоков, существующей маршрутной сети, надежности функционирования маршрутов разных видов транспорта и закономерностей формирования маршрутной сети города.

Окончательная структура парка устанавливается после проверки и корректировки интенсивностей движения подвижного состава на маршрутах с учетом пропускной способности остановок и возможности использования комбинированного режима движения.

Исследования возрастной структуры парка с учетом инфляционных процессов указывает на то, что эксплуатация автобусов малого классу не должна превышать 4 лет, большого - 7 лет, а электротранспорту - срока полной амортизации, определяемого за методикою используемой в Украине.

Ключевые слова: городские пассажирские перевозки, структура парка транспортных средств, пропускная способность остановки городского пассажирского транспорта, пассажиропотоки, организация перевозок.

Annotation

Lambutskyj M.M. - Urban passenger transport fleet structure formation. Manuscript.

Dissertation on competition for the scientific degree of engineering sciences candidate, speciality 05.22.01 - Transport Systems. - National Transport University, Kyiv, 2007.

Technique fundamentals of improvement of passenger transportation on urban transport routes using structure urban transport fleet forming are worked out in the thesis.

Correlation between parameters of distribution of intervals of passenger vehicles arrival at en-route stop and their total and unproductive downtime is formalized in the work. This enables en-route stop capacity calculation with an account of its workload degree. Distribution of intensity of traffic flow on the routes with common stop-to-stop sections and optimization of capacity of transport vehicles on routes with the combined mode of traffic are shown. Structural proportion of urban passenger fleet between motor transport and urban electric transport is determined on the basis of reliability of functioning of routes of different types of transport and city routes network pattern.

Areas of the use of transport vehicles are specified by the account of socioecological constituent of charges of society on functioning of urban passenger transport and up-to-date economic realia.

It is offered the developments to the method of organization of urban passenger transportation in part of transport vehicles fleet structure formation which take into account influencing of passenger flow on routes and carrying capacity of stops of transport.

Keywords: urban passenger transportations, transport vehicles fleet structure, carrying capacity of stop of urban passenger transport, passenger flow, organization of transportations.

Размещено на Allbest.ur