автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Методика формирования комбинированной маршрутной сети служебных автобусных перевозок

МОСКОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫ: АВТОМОБИЛЬНО - ДОРОЖНЫЙ И] ( ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ )

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ Игорь Алексеевич

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ МАРШРУТНОЙ СЕТИ СЛУЖЕБНЫХ АВТОБУСНЫХ ПЕРЕВОЗОК

( 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта )

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена на кафедре "Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте" Московского государственного автомобильно-дорожного института ( технического университета ).

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Миротин П.Б. Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Самойлов Д.С. - кандидат технических наук, доцент Спирин И.В. Ведущая организация - НИИАТ

Защита состоится 1995 г. в 10 час.

на заседании диссертационного совета К 053.30.09 в Московс-- ком государственном автомоЬипьно-дорожном институте ( техническом университете ) по адресу: 125829 ГСП, Москва А-319, Ленинградский проспект, 64, МАДИ ( ТУ ), ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ.

Автореферат разослан

1995 г.

Телефон для справок 155-03-28.

Ученый секретарь диссертационного совета К 053.30.09 ЗАК Р® при МАДИ (ТУ) кандидат технических наук, доцент

Власов В.М.

- 1 -

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В условиях формирования рыночных отнесений ухудшилось положение с организацией пассагирских перерезок. специфической особенностью которых.' в отличил от других видов автотранспортных перевозок, является их социальная значимость. До настоящего времени фгаансирование убыточных видов перевозок компенсировалось из централизованных фондов на сснсрании статистической информации из.ПАТП о фах-тичесжх расходах. Измененная система, когда дотации будут выплачиваться из местных бюджетов', потребует ужесточения административного контроля о фактических объемах выполненной работы и повышения качества предоставляемых услуг. Оперативное принятие решения по рациональному перераспределению провозных везкоэюстей автотранспорта в зависимости от изменяющихся пассажиропотоков требует применения самых современных1-подходов и методов. Поэтапное внедрение элементов планирования пассагирских перевозок, базирующихся на принципах систем гарантированного обслуживания населения (ГОН), создаст предпосылки демонополизации рынка транспортных услуг с привлечение:; перевозчиков, в том числе частной и акционерной формы собственности. Развитие системы общественного транспорта не только сети "стационарных"" автобусных маршрутов, где;работа-гот лнкейныг автобусы, но и оперативно назначаемых "гибких", г/ре'гиуцестгеги'О специальных маршрутов, приобретает исключительную актуальность.

Гринимаккеся до настоящего времени меры йо корректировке сети ночных служебных сборки и развозочных маршрутов на уровне диспетчерской службы отдельно взятого пассажирского гвтопредттриятия (ПАТП) не могли реьзггь комплексную _ задачу построения с.гдаой взаимоувязанной маршрутной сета ввиду ог-раничетшзгги сферы применения известных методов планирования для гтр^г!/-,гггекоЯ формы организации перевозок.

ПйЛгй работы является разработка принципов построения сисгеки ночгад служебных маршрутов доставки работников многосменных ПАТЛ с юппыильно возможными временными затратами и эб^екгкзгшм использованием -подвихного состава на оенг.зе сечегашя стационарных и гибких маршрутов. В работе бглм поставлены и репены задачи: определенно рациональных методов иарзрутизации перево-

зок по критерии минимимизации суммарного времени доставки пассажиров для различного сочетания пассахиропоглоцающих пунктов;

разграничение зоны функционирования стационарных и гиб- V ких маршрутов в зависимости от мощности и нестабильности пассажиропотоков по временным интервалам;^

разработка алгоритма построения комбинированной карш-рутной сети ночных служебных перевозок с учетом времени доставки и выезда работников ПАТП. ;

Методологической основой исследования являлись основанные на теоретических принципах организации автомобильных перевозок методики планирования перевозок с применением методов исследования операций, комбинаторного анализа, теории множеств, теории информации, регрессионного анализа, теории сложных систем и нечетких множеств, моделирования логико-динамических систем, динамического программирования.

Элементы научной новизны работы заключены в подходе к маршрутизации специализированных пассажирских перевозок:

при разработке методики построения гибких маршрутов очередность подключения пунктов посадки (высадки) в сборные (развозочнке) маршруты определялась по критерию минимизации превышения фактического времени движения над временем движения по кратчайшему пути следования;

при фордаровании комбинированной маршрутной сети проводилось разграничение зон транспортного обслуживания по величине "приведенного" пассажиропотока:

оценка функционирования маршрутной сети в целом после назначения очередного стационарного маршрута проводилась по результатам решения многоэтапной транспортной задачи.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Предложенные в диссертационной работе методика планирования сборных (развозочных) гибких маршрутов для различного сочетания пассахирообразующих и пассазсиропоглоп^акщих пунктов с учетом наложенных временных ограничений, а также методика формирования комбинированной маршрутной сети реализованы при планировании ночных служебных маршрутов доставки работников многосменных ПАТП г. Носквы. Разработанный комплекс прикладных программ ведения базы данных модели транспортной сети и расчета кратчайших расстояний проходит опьггеое внедрение в

АОЗТ "1-й автокомбинат" г. Москвы и отделах транспортной инспекции г. Москвы.

Апробация результатов работы. Основные теоретические положения работа и практические рекомендации обсуждались на 46-й, 50-Й к 52-й научно-методических и научно-исследсва-тельских конференциях МАЛИ, соответственно 27.01-03.02. 1988 г., 27.01-02.02. 1992 гг.. 24.01-29.01 1994 г. и на научно-технической конференции по проблемам разработки и эксплуатации автоматизированных систем управления городским автотранспортом (Нальчик, 03.04-07.04. 19&9г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Работа содержит 141 страницу, в том числе 112 страниц основного текста и 29 страниц приложений, 12 таблиц, 23 рисунка, 96 наименований в списке литературе.

II. СОДЕРЖАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность исследования, определена цель, поставлены задачи, сформирован круг вопросов, относящихся к объекту, обоснована теоретико-методологическая база, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

Первая т-лава посвящена определению перспектив развития пассажирских перевозок в России на основе более широкого внедрения одной из прогрессивных форм транспортного обслуживания - специальных автобусных перевозок, в первую очередь направленных на снижение дискомфортности поездки в системе общественного транспорта. Предложена классификация форм организации транспортного процесса специальных автобусных перевозок по группам:

1) индивидуальные (заказ - доставка):

2) корпоративные (назначение пунктов из числа ранее оговоренных - выполнение развозки или сбора):

3) обобществленные децентрализованные (сбор случайных заявок ~ планирование сборного или развозочного маршрута -выполнение заказов):

4) массовые (назначение служебного маршрута между пунктами с большим пассажиропотоком).

Отмечено, что в литературных источниках преимущественно описывается отечественный опыт решения задач по совершенствованию служебных маршрутов, в предложенной классификации, по форме организации, относящихся к четвертой группе. Значительно меньше публикаций по второй группе, к которой можно отнести существующую систему изолированного планирования ночных служебных маршрутов. Наибольшей интерес в аспекте рассматриваемой задачи формирования маршрутной сети специальных пассажирских перевозок представляют формы организации. относящиеся к третьей группе. Подобный подход, получивший приоритетное развитие в развитых странах, требует для принятия эффективного управленческого решения переработки в режиме реального времени большого количества информации и разработки соответствующих методик.

Оперативное планирование маршрутов возможно при наличии модели транспортной сети (ТС) региона перевозок и рассчитанных кратчайших расстояний между путктаки. Оснащение диспетчерских служб ПАТП персональными компьютерами позволяет решить эти задачи. Для определения предельной размерности ТС при решении оперативных задач суточного планирования гибких маршрутов без декомпозиции ТС региона перевозок выполнено ... исследование зависимости времени счета на ПЭВМ строки матрицы кратчайших расстояний (МКР) от числа вершин ТС. Моделирование сети и расчеты выполнялись с помощью специально разработанной прикладной программы с использованием алгоритма модифицированного метода Дейкстры-Минти. при размещении кодировки ТС на жестком носителе по методу списков. На основе анализа полученной зависимости времени счета (Т) от числа вершин (Н) ТС (рис.1) можно утверждать о целесообразности оперативного планирования маршрутов на ПЭВМ типа IBM PC/AT, если число верикн сети не превышает 900 вне зависимости от числа прямых связей. В случае превышения указанного числа вершин ТС, напргшер, для г. Москвы и области болве 3000, предлагается либо проводить декомпозицию сети, либо выделение подсети (проведение процедуры редукции графа ТС).

Предложенный подход к решению оперативных задач транспортного обслуживания потребовал адапгацчи существующих и разработку новых методик формирования каршрутной сети служебных перевозок.

Т 7 сек

12. ва 11.вз 18. се з.ва в.м

7.L3 &.вь 5.83 4.03 з.ва 2.аз

1.ВИ

г

Т N • в,в ZB ■ fj + 5,21 /

1 пап

< у» S

.-.:• зона оперативного:-:-- Щ

- Ж

% iSii ч\\\

О , 1В0 383 588 7СЭ see 1163 1388

Рис. 1. Зависимость времени счета строки МКР от числа вершин ТС.

Во второй главе обоснован и принят в качестве критерия оптшалыюсти решения задачи построения маршрутной сети наиболее универсальный показатель для специальных пассажирских перевозок - минимизация времени доставки пассажира с учетом огракичеЕ'.й, накладываемых по интервалу прибытия в пункт назначения. По своей формальной постановке задача организации ночных служебных маршрутов для изолированного ПАТП относится к задачам формирования сборных (развозочных) маршрутов, однако имеет ряд нижеперечисленных особенностей:

1) в большинстве случаев, закончив развозочную часть мари-рута, автобус следует в пункт отстоя, который является начальным пунктом сборочной части маршрута:

2) в связи со ступенчатым выходом (возвратом) линейных автобусов соответственно формируется и расписание движения ночных служебных маршрутов:

3) возможен пеший подход в пределах допустимых норм:

4.) фактором, регламентирующим протяженность маршрута, является ограничение по максимально допустимому времени нахождения пассажира в пути.

Математическая постановка задачи может быть записана на примере построения сборочных частей маршрутов {процесс доставки водителей в ПАТП). Пусть N - множество остановочных

пунктов (пунктов сбора на территории города), Ы' - подмножество пунктов, выделенных из N по временному признаку (водители автобусов, начинающие работу в определенном интервале

времени). Количество временных интервалов .....т. Если

для перевозок используется Ь автобусов, из которых каждый к-тый (к=1,2,.... Ь) имеет пассакировместимость РК, то необходимо построить систему -сборочных частей маршрутов ЕК1:

I ь с I г

К* Ч. 12.....1.--1. 13 . 1о 1 ■

с

где: - начальный пункт сборочной части маршрута в

Ъ-том временном интервале: 10 - пункт дислокации ПАТЛ.

Необходимо соблюдение условий:

т

и И1 = N (1)

I ■ 1

о

и V =■ Н* . (2)

К= 1 к

к?Т К^П Ег' = 0 , к,г = 1,2.....Ь . (3)

■ч- йк ■ " I (11 •"< Рк ' ' " (4)' '

К 1* Шс

Ь К1с < Ь доп (5)

И целевая функция принимает экстремальное значение: ь

I L Rk -> min , (6)

k -1

где: L8k - протяженность маршрута Rk;

Цов. ~ допустимая протяженность маршрута; Ü1 - количество пассажиров, перевезенных i-ткм автобусом.

Условие (1) отражает процедуру разбиения множества пунктов посадки N на подмножества К1 по. временным интервалам, при условии (2) обслуживания всех пунктов Н1 в t-тсм интервале, и (3) однократном заезде в каждый пункт. Ограничение по пассажировыестимости автобуса отражено в условии (4). а условие (5) накладывает ограничено по пробегу на

маршруте.

Минимизация суммарного пробега приводит к сокращению количества подвижного состава, выделяемого на маршруты. Математическая постановка задачи по развозу водителей аналогична вышеизложенной. Последующее объединение развозочных и сборочных частей маршрутов можно описать используя математическую постасовпу "задачи о назначениях".

Количественная оценка числа корреспондирующих пунктов позволяет отнести решаемую задачу к задачам большой размерности. Приведен пример расчета сети служебных маршрутов 5-го ПАТП. В качестве базового алгоритма выбран модифицированный эвристический метод Кларка-Райта с проведение!! декомпозиции ТС. Потребность хранения и обработки матриц "функций выгоды", рассчитываемых на базе МКР. для всех пунктов не позволяет использовать данный алгоритм при расчете обобществленной марсрутной сети для нескольких ПАТП. В отличие от задачи расчета маршрутной сети изолированного ПАТП. централизованный принцип построения объединенных маршрутов предусматривает возможность обслуживания транзитных пассажиропотоков. Предложена кетодгсса построения сборных (развозочных) маршрутов с учетом ограничений по превышению времени проезда на маршруте (Тдз) над временем движения по кратчайшему пути следовании (Ткд) с учетом коэффициента качества обслуживания (П), зависящего от величины отклонения времени движения для

каждого 1-го пзссажнра. Целевая функция принимает вид: х

I { ТДВ-! - ТКД-! ) * ^ "> И1П .

1*1

Рассчитав время движения по кратчайшему пути (Ткд. для каждого пассажира можно определить "пороговое время" выезда из пункта (Тпор!) как разность между временем прибытия в ПАТП и временем Тщ^. Очередность подключения пункта в един из строящихся параллельно маршрутов определяется с использованием метода "сумм" на основе минимизации увеличения суммарного времени проезда по маршруту пассажиров из всех подтзя :'?1ПП1Х пунктов с учетом наложенных ограничений по времена доставки и максимально допустимому времени движения.

На основании предложенной методики выполнен расчет маршрутной сети служебных перевозок 11. 12 и 15 ПАТП г. Москвы.

В третьей главе предлагается двухэтапный подход к решению задачи локальной оптимизации маршрутной сети всех ПАТП г. Москвы. На первом этапе определяется возможность слияния пары маршрутов принадлежащих разным ПАТП исходя из фактического времени выхода (возврата) и времени перепробега автобуса "базового" ПАТП с заездом в "транзитный" парк. На втором этапе производится расчет трассировки объединенного маршрута с обслуживанием отобранных пунктов. Ограничение на своевременную (к указанному сроку с допустимыми отклонениями) доставку работников сводит число рассматриваемых вариантов к приемлемуму. Для отобранных пар маршрутов проводится, в соответствии с блок-схемой представленной на рис. 2. построение трассировки объединенного маршрута. В математической постановке задачи приняты следующие условные обозначения:

R Z (х) = { it, i2.....i отс......in- ix >

- z - тый маршрут х-го ПАТП принят за "базовый":

- ii. i2.....i„ - пункты проследования на z-том маршруте:

- i отс. " пункт отстоя на z—том маршруте;

- ix - пункт дислокации х-го ПАТП;

-- п - число обслуживаемых пунктов на z-том маршруте. ' "

R d (у) = { 3,. ^. зг. - • • • 3 ОТС......Зу '

- d - тый маршрут у-го ПАТП принят за "присоединяемый":

- jj, j2.....jra - пункты проследования на d-том маршруте:

- 3 отс. ~ пункт отстоя на у-том маршруте:

- jy - пункт дислокации у-го ПАТП.

вых

Tz(x) - момент отправления z-ro маршрута из х-го ПАТП; возвр

Td(y) - момент прибытия d-ro маршрута в у-вое ПАТП;

tflB - время движения на маршруте:

tnpefl - предельное допустимое время нахождения

пассажира на маршруте; доп. - допустимое отклонение по времени доставки.

В подпрограмме "SUB min" рассчитывается "функция выгоды" для указанных пунктов "а". "Ь" и "с".

(Начало^

R z (x) = { ix. il. 12.....i otct.....in. ix }

R d (y) = { jy. 31. J2.....j otct.....jm, jy }

ВЫХ B03BD ВЫХ B03BD

Tz(x). Tz(x), Td(y). Td(y). tnpefl, доп.

Блс 4 жировка Amin

j a = ix. il. i2. ... , iOTCT

2- GO SUBmin ■ b = il. i2. ... . ix

с = ЗУ

a = iHa4.+l..... iOTCT. jl. - -,jOTC

8 GO SUBmin b = . ce jl.....joTC. iHa4. +1.... a. b IOTCT

Блокировка 15 Д min

Ja = iOTCT. .... in

12 GO SUBmin ГЬ = iOTCT.+1..... ix

1С " ЗУ

нет

14

1 = m

нет ^ возв возв Ly.x

-cl3iTd(y) = Tz(x) + Vt~ -Ддоп,

16 STOP 17 iKOH = a

a = ., iKOH. jocT,...,jm

IB GO SUBmin b = доте,... . jm. iocT..... in

с e а. Ь

&

20

STOP

нет

-<19j tfiB<=tnpefl-нет

22 Га = iKOH, ...,in GO SUBmin С b = iKOH+1..... ix |ce a. b

Подпрограмма Lac + Leb - Lab

SUB min „ min Л ab

Рис. 2. Блок-схема построения объединенных маршрутов.

Являющиеся параметрическими переменные "а", "Ь", "с" задаются при обращении к подпрограмме "SUB min" в соответствующих блоках. Например: в блоке 2 значения параметра ( а ) изменяются, начиная от номера пункта начала z-ro маршрута х-го ПАТЛ и, заканчивая номером пункта отстоя z-ro маршрута: параметр ( b ) - от первого пункта z-ro маршрута до х-го ПАТЛ, а параметр ( с ) - константа - номер вершины "транзитного" у-го ПАТЛ.

После выбора пунктов "а" и "Ь", в блоке 3 осуществляется проверка возможности отправления автобуса из "подключаемого" маршрута по установленному графику убытия с учетом времени выхода "базового" маршрута. Бремени движения до "транзитного" ПАТЛ и допустимого отклонения. Если для выбранной пары пунктов "базового" маршрута не выполняется это ограничение, в блоке 5 производится проверка - имеются ли еще пункты для рассмотрения, если такие пункты имеются производится блокировка (блок 4) выбранной пары пунктов С?.". "Ь") и повторно? обращение к подпрограмме "SUB min", а при отсутствии пунктов

- и - .

- прекращение расчетов с констатацией факта о невозможности объединения маршрутов (блок 6).

Для определенной пары пунктов "базового" маршрута ("а". "Ь"). между которыми возможен заезд в "транзитное" ПАТП (пункт "с"), в блоке 7 производится назначение начального пункта, после которого трассировка объединенного маршрута будет строится с учетом развозки работников 2-х ПАТП. Обращение к подпрограмме "Бив ш1п" с параметрами, указанными в блока 8. и последующей проверкой в блоке 9 на ограничение по допустимому времени развозки пассажиров, позволяет определить трассировку объединенного маршрута до пункта отстоя, который, в свою очередь, может быть взят либо из "базового", либо из "подгружаемого" маршрута. Назначение пункта отстоя производится после проверки в блоке 11.

Последовательность операций при построении сборочной части объединенного маршрута аналогична описанной выше процедуре построения развозочной части. В процедуре выбора конечного пункта задействованы блоки 12, 13. 14. 15. 16. 17. Если невозможно назначение конечного пункта вследствие срабатывания ограничения на своевременную доставку работников ПАТП с учетом допустимых отклонений - процедура объединения маршрутов прекращается (блок 1б). Трассировка объединенного маршрута до выбранного конечного пункта общей сборочной части маршрута производится циклическими операциями в блоках 18, 19. 20. 21 с одновременной проверкой на длительность поездки пассажиров. В случае успешного завершения построения трассировки объединенного участка сборочного, маршрута, на заключительном этапе расчета осуществляется формирование последовательности объезда пунктов от конечного объединенной части маршрута до "базового" ПАТП. Для выполнения данной процедуры задействованы блоки 22. 23. 25. Остановка расчета при. превышении времени движения на маршруте над предельным временем доставки произойдет при проверке в блоке 24. При совпадении параметра "Ь" с пунктом дислокации "базового" ПАТП (блок 25), что означает успешное завершение операций по объединению маршрутов.

Расчеты по предложенному алгоритм объединения 20-ти пар. отобранных из более чем 350 маршрутов, показали, что при снижении общей трудоемкости вычислительных операций.

объединение выполнено, прежде всего, для "транзитных" ПАТП. которые расположены на пути следования, либо с небольшими отклонениями от трассировки маршрута "базового" ПАТП.

Целесообразность использования алгоритма ограничивается решением задач частичной модификации маршрутной сети, путем обработки заранее отобранных информационных массивов, без кардинального пересмотра системы маршрутов в целом. Сокращение количества автобусов, работающих на маршрутах, неизбежно приведет к снижению надежности доставки работников ПАТП в случае сбойных ситуаций, что может компенсировать наличие дополнительных маршрутов, связывающих ПАТП.

В четвертой главе описывается методика и приводится практическая реализация построения комбинированной маршрутной сети ночных служебных перевозок, когда наряду с традиционным изолированным планированием кггдым ПАТП сборных и раз-возочных маршрутов в отведенной зоне транспортного обслуживания, предложено назначить сеть стгцнокаркых маршрутов, выполняющих перевоза между ПАТП. Рациональные размеры зон тяготения для каждого ПАТП могут бить рассчитаны исходи ::з пассажироопотоков с учетом размещения ПАТП в транспортном регионе. Запись целевой функции. отра.1ающей суммарное время доставки пассажиров в целом по сети, будет ичеть следующей вид:

ЕЕ ^ * ^ - ЕЕ ^ * + ЕЕ ^ * -шш

при ограничениях

р . р

• 1. ¿61,? (7) >1

3-1

Е 1*1.1 + Ы =а1 -¿е1 ,р ( 8 ) ¿-1

х1.1 0

* О

.( 9 )

я

Е 5 Ь3 ■ Е * ъ , 1,к е 1,ж

( 10 )

N Я

Е х1.з + Е ук.з = ъз • г.кег.Я- ( и )

Д-1

я р

Е = Е - 1 ei.1t . ке 1.7 ( 12 )

где Р - количество ПАТП:

N - количество зон транспортного обслуживания (подрайонов тс);

XI. з - количество пассажиров, перевезенных из 1-той зоны

в 3-тое ПАТП "гибкими" маршрутами 3-го ПАТП: Ц. 3 - время проезда из 1-той зоны в 3-тое ПАТП по "гибкому" маршруту з-го ПАТП: Ук. 3 - количество пассажиров, перевезенных по стационарному маршруту из к-го "транзитного" ПАТП в 3-тое ПАТП:

к. 3 - время проезда на стационарном маршруте из к-го ПАТП в 3-тое ПАТП: маршруту з'-го ПАТП: " У1.3 - количество пассажиров, доставленных из 1-той зоны в 3-то.е ПАТП "гибкими" маршрутами 3-го ПАТП, для последующего проезда по стационарному маршруту;

1/1.3 ~ время доставки в" "транзитное" 3-тое ПАТП пассажиров из 1-той зоны по "гибкому" маршруту 3-го ПАТП:

а1 - суммарный пассажиропоток из 1-ой зоны транспортного обслуживания;

ЬЗ - суммарное количество пассажиров, доставленных в 3-тое ПАТП "гибкими" и стационарными маршрутами.

В описании целевой функции косвенным образом отражена конфигурации комбинированной маршрутной сети, так как численное значение времени проезда по гибким и стационарным маршрутам может быть получено только при известных трассировках этих маршрутов. Принципиальное отличие данной постановки задачи от традиционной общей постановки задачи линейного программирования заключается в невозможности представить систему ограничений в стандартном виде. Это прежде всего относится к записи ограничений (8) и (11).

Ограничения (7 и 8) указывают, что пассажиропоток из

1-той зоны транспортного обслуживания будет распределен между гибкими и стационарными маршрутами. Возможность доставки работников в з-тое ПАТП как "гибкими" маршрутами, так и стационарными. записано в ограничении (11). Полнота обслуживания пассажиропотоков записана в ограничении (10). а ограничение (12) показывает, что все "транзитные" пассажиры, доставленные в ПАТП "гибкими" маршрутами, должны совершить пересадку на стационарные маршруты.

Элемент неопределенности вносит неявно заданно? вре"л передвижения на "гибких" маршрутах з и з"). Очевидно, что среднее время доставки функционально завис:-,-' от плотности "гибкой" маршрутной сети. Математически описать данную фунциональную ' зависимость не представляется возможным. Без реально построенной "гибкой" маршрутной сети для каждого ПАТП можно говорить лишь о значении время передвижения в обозначенных пределах, указанных на основе экспертных оцз-.нок. Если рассматривать изолированно задачу минимизации времени дортавки ка стационарных маршрутах, имея ввиду, что пассажиропотоки и схема "гибкой" маршрутной сети задаются закреплением зон транспортного обслуживания ддл каздпго , ПАТП, математическая -постановка сводится-- к *-многоэтапной транспортной задаче. Запись целевой функции и ограничений сводится к предложенной В.А. Нашем классической задачи линейного программирования.

Е Е * ¿1.1 + Е Е * - шал •

при ограничениях

' Е ^ * а,

>1

Е = ¿к

>1

р р

Е = Е .

3-1 3-1

, 1 е

к 6 1,л'

у1.к ъ 0' / Г^ к О

- 15 -

На первом этапе пассажирообразующими являются зоны транспортного обслуживания, а пассажиропоглощающими - "транзитные" ПАТЛ, в свои очередь, на втором этапе, являющиеся пассахирообразующими. с конечной доставкой пассажиров по стационарным маршрутам в требуемые ПАТЛ.

Расчет конфигурации комбинированной маршрутной сети относится к классу многокритериальных задач. Это положение определяется тем. что невозможно однозначно выделить пассажиропоток. приходящийся на сеть стационарных маршрутов, тем самым определить зоны работы гибких маршрутов. В отличии от одаокритериальных оптимизационных задач, постановка настоящей задачи предполагает совмещение процессов моделирования комбинированной маршрутной сети с пошаговой проверкой допустимости полученного результата решением многоэтапной транспортной задачи. Предполагая, что значимость закрепления зоны за конкретным ПАТЛ тем выше, чем выше удельный вес пассажиропотока из этой зоны в указанное ПАТЛ, и соотнеся полученную оценку к суммарному пассажиропотоку всех зон, получим значение приведенного пассажиропотока. Тогда определение зон тяготения для каждого ПАТЛ, будет определяться на основе численной оценки приведенного пассажиропотока, рассчитанного по формуле: н

* £ А1

, = _(пасс.) ,

где: - пассажиропоток между. 3,-тым ПАТЛ и 3-ой зоной:

В3 - суммарный пассажиропоток из 3-той зоны во все

„ ПАТЛ;

£1 А! — суммарное число пассажиров, пользующихся служебными маршрутами всех ПАТЛ.

Число и размер зон транспортного обслуживания определилось на основе проведенной декомпозиции ТС г. Москвы на 16-ть подрайонов (рис. 3). После проведения обработан данных о пассажиропотоках ночных служебных маршрутов с привязкой корреспондирующих пунктов к вершинам модели ТС (рис. 4) произведено закрепление зон за ПАТЛ после расчета приведенного пассажиропотока.

Рис. 4. Распределение пассажиропотоков из зон транспортного обслуживания в ПАТП

- 17 -

Определение конфигурации сети и числа стационарных маршрутов проводилось поэтапно, после расчета трассировки единого кольцевого маршрута. На первом этапе произведено назначение маршрутов между парами ПАТП. когда определяющим фактором объединения выбранной пары служит величина пассажиропотока, приходящего через выбранный "транзитный" парк для этой нары. Последующие этапы наращивания стационарной сети включала последовательность операций пошагового моделирования с параллельной проверкой полноты обслуживания "транзитных" пассажиропотоков и выполнения наложенных временных ограничений. Количество оборотов автобуса на маршруте определялось с учетом продолжительности функционирования стационарных маршрутов с 1:00 до 5:00 (перерыв с 2:30 до 3:30), времени оборота и планового 20-ти минутного интервала движения. В таблице представлены результаты расчета.

Номер маршрута Трассировка маршрута (номера ПАТП в порядке проследования) Время оборота, (мин) Количество Всего оборотов Суммарный пробег, (км)

Автобусов Оборотов

М1 6-7-11-15-6 88 4 2 -8 350

М2 10-4-8-5-3-10 • 98' • 5 2 10 490'

МЗ 5-14-1-16-13-9-5 109 5 1 5 275

М4 13-9-2-10-4-13 98 5 2 10 490

М5 5-3-6-7-5 91 5 2 10 460

Внедрение системы жестких маршрутов возможно реализовать при условии организационного подчинения всех автобусных парков единой муниципальной службе пассажирских перевозок. Примерно в течение полугода, вводятся все предлагаемые стационарные маршрута, наряду с рте существую г? тк:. далее отменяются маршруты, начиная с наиболее удаленных от зон транспортного обслуживания ПАТП, с переключением пасссстфопотсгоз данных маршрутов на стационарные. Увеличение коэффициента пересадочности может привести к перераспределению работников ПАТП. с учетом сохранения льгот и привилегий, иггевгнх место на прежнем месте работы. Оуикциоштрование ком5:гаированной маршрутной сети служебных перевозок незогмозно без подключения диспетчерских служб ПАТП в единую информационную сеть и оборудования подвижного состапа УКВ-связью.

- 18 -III. ВЫВОДЫ

1. На основе анализа современного состояния изолированного планирования диспетчерской службой ПАТП ночных служебных сборных н развозочных маршрутов выявлены нерешенные проблемы оперативной коррекции функционирующей маршрутной сети, приводящие к неоправданному увеличению количества выделяемого подвижного состава.

2. Исследованы теоретические аспекты проблемы повышения эффективности планирования служебных маршрутов путем решения задач оперативной маршрутизации на транспортных сетях с учетом существенных для работы автопредприятия факторов, в частности, надежности доставки работников ПАТЛ при возникновении сбойных ситуаций.

3. В результате проведения серии тестовых расчетов с применением специально разработанной программы моделирования транспортной сети и расчета кратчайших расстояний подтверждена нецелесообразность применения точных методов планирования перевозок на ПЭВМ при количестве корреспондирующих пунктов свыше 100. (

4. С использованием предложенной модификации алгоритма метода "сумм" получено субъоптимальное решение по коррекции маршрутной сети' для 3-х" сопредельных 1ЙТП г. Москвы, что позволило высвободить 8. автобусов из 48-ми и сократить суточный пробег на 15% (с 29D4 км. до 2564. км.}, но расчет для всей совокупности маршрутов на ПЗЕМ типа IBM PC/AT неосуществим вследствие превышения критической размерности информационных массивов.

5. Локальная оптимизация маршрутной сети на основе предложенного предваргггельного отбора пар объединяемых маряфучов при условии взаимодействия диспетчерских служб ПАТП г. Москвы может привести к частичному сокращению числа дублирующих маршрутов и создать предпосылки для введения сети стационарных маршрутов за счст Ецссобогдакицкхся 17-ти (из 37-ми ранее эксплугтирозаззихся) автобусов.

6. В результате пересмотра существующей систи-к: организации служебных ночных перевозок, с ргзгргшпзнием зен' транс-' портного обслуживании гибкими маршрутами и полномасштабным введением рассчитанной по предложенному алгоритму сети стационарных маршрутов по г. Москве возможно пропорциональное

(на 153» от 13 тыс. км) сокращение суммарного суточного пробега и чысвобождение 17 единиц подвижного состава (с 207 до 190), при этом годовой„экономический эффект составит до 760 млн. рублей.

7. Несмотря на преимущества предлагаемой организации маршрутной сети, одной из причин, препятствующих ее внедрению, является нежелание отказываться от многолетнего опыта выполнения механической работы по корректировке служебных маршрутов на уровне диспетчерской . службы отдельного ПАТЛ, что порождает негативное отношение работников к внедрению ^автоматизированных рабочих мест и созданию локальных вычислительных сетей.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

Кузнецов И. А. Построение сборно-развозочных маршрутов с учетом времени заказа автомобиля / -Совершенствование эксплуатационной работы автомобильного транспорта. - М., МАДИ. 1989, с. 54-57.

Кузнецов И.А., Просов С.Н. Модификация метода Кларка-Райта при решении задач перевозки / Повышение эффективности и качества автотранспортного обслуживания. - М.: МАДИ. 1989. " " " "

Кузнецов И.А., Просов С.Н. Методика планирования сборно-развозочных маршрутов по доставке рабочих в ночное время суток / Повышение эффективности автотранспортного обслуживания. - М.: МАДИ. 1991.

Просов С.Н.. Кузнецов И.А.. Степанов А.Е. Матричный способ расчета кратчайших расстояний и путей проезда / Повышение эффективности . автотранспортного обслуживания. - М.: МАДИ, 1991.

Рогзш А. И.. Кузнецов И. А. Оценка регулярности движения маршрутизированного транспорта / Программное обеспечение автомобильных перевозок и безопасности движения. -Н.: МАДИ. 1989.

ДЛЯ ЗАМЕТОК