автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Модели и алгоритмы управления городскими пассажирскими перевозками

На правах рукописи

ЕНИН Дмитрий Владимирович

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ ПАССАЖИРСКИМИ ПЕРЕВОЗКАМИ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВОРОНЕЖА)

0S.13.10 - Управление в социальных н экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВОРОНЕЖ-2004

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Белокуров Владимир Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баркалов Сергей Алексеевич; доктор технических наук, профессор Волков Владимир Сергеевич

Ведущая организация — Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта (ФГУП НИИАТ, 125480, г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, 24)

Защита состоится 18 июня 2004 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 240.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 14 мая 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета К ^ Курьянов В. К.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Динамичное развитие социально-экономических систем городов абсолютно невозможно без эффективной, единой системы функционирования городского пассажирского транспорта (ГПТ). Проблема организации и управления ГПТ современных городов России, в которых эксплуатируются только наземные виды транспорта, выражена наиболее остро. Отсутствие линий метрополитена или иных, альтернативных, видов транспорта формирует приоритет выбора в качестве основного вида ГПТ - автомобильный транспорт. Это обусловлено резким сокращением доли традиционных (государственных) перевозок, на смену которым пришли организации различных форм собственности, эксплуатирующие подвижной состав, отличающийся характеристиками динамичности, качества и вместимости. Такая ситуация способствовала увеличению транспортных потоков, их сложности и взаимозависимости, а также снижению социальной эффективности, экологической и дорожно-транспортной безопасности в городах.

Пассажирские перевозки, в современных социально-экономических условиях, нуждаются в разработке комплекса эффективных мероприятий по совершенствованию процессов управления на пассажирском транспорте. В настоящее время г. Воронеж представляет собой один из городов России, в котором уровень населения приблизился к 1 млн. жителей, и решение проблемы организации и управления на пассажирском транспорте является одним из первоочередных. Поэтому основные вопросы рассмотрены на примере города Воронежа.

Данная работа направлена на разработку методов и алгоритмов управления координированным движением различных видов наземного пассажирского транспорта, обслуживаемого организациями различных форм собственности с учетом повышения социально-экономической эффективности городских пассажирских перевозок.

Работа выполнялась в соответствии с комплексной муниципальной программой «Развитие пассажирского транспорта в г. Воронеже на 2001-2004 гг.», а также в рамках НИР ВГЛТА «Совершенствование организации и безопасно -сти дорожного движения на территории транспортной сети г. Воронежа и прилегающих магистральных дорогах» НИР № ГР 01.20.03 06454.

Цель работы: разработка моделей и алгоритмов для организации и управления координированным движением городского пассажирского транс -порта с учетом социально-экономических факторов.

Задачи исследования:

- провести анализ существующих методов организации и управления на городском электро- и автотранспорте;

- разработать алгоритмы по рациональной организации и управлению координированным движением различных видов городского пассажирского транспорта;

- создать математические модели по управлению пассажирскими перевозками с учетом гппия ггьнл-чкпномичргтфй эффективности:

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I СПетервпг Ь/Л оэ кау»«т7(^1

- разработать рекомендации по внедрению организации и управления координированным движением пассажирского транспорта (на примере г. Воронежа).

Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись УДС крупного города, объекты УДС, средства городского пассажирского транспорта, пассажиры, а также социально-экономические процессы взаимодействия пассажиров и средств транспорта в пределах УДС крупного города. В исследованиях использовались методы вычислительной математики, элементы теории системного анализа, теории графов, теории расписаний, математической статистики, структурного и системного программирования, а также новые информационные технологии.

Научная новизна полученных результатов:

- совершенствование управления городскими пассажирскими перевозками, отличающихся учетом взаимодействия различных систем управления всеми видами транспорта при осуществлении перевозок пассажиров;

- методы и математические модели рационального использования ГПТ и маршрутной сети, отличающихся максимальным удовлетворением запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;

- модель работы ГПТ", отличающаяся комплексным характером организации и управления координированным движением пассажирского транспорта при перевозке пассажиров;"

- алгоритмы организации и координированного управления ГПТ на маршрутах движения, отличающиеся оперативной адаптацией модели к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.

Значимость для науки. Содержащиеся в работе теоретические и экспериментальные разработки, выводы и рекомендации позволяют обосновать и провести модернизацию маршрутной транспортной сети крупного города с учетом социально-экономической эффективности в современных условиях. Применение используемых математических методов позволяет на стадии планирования учесть всю совокупность социальных, экономических, технико-эксплуатационных и экологических факторов для обеспечения эффективной работы ГПТ и повышения качества обслуживания пассажиров.

Практическая ценность работы. Применение новых методов организации и управления координированным движением ГПТ с учетом взаимодействия различных видов наземного пассажирского транспорта позволяет на уровне заказчика пассажирских перевозок, т.е. администрации города, обеспечить повышение социально-экономической эффективности функционирования ГПТ, повышение экологической, дорожно-транспортной безопасности и качества контроля за работой ГПТ на маршрутной сети крупного города. Для этих целей разработаны модели и алгоритмы оптимального координированного управления пассажирским транспортом.

Материалы диссертации внедрены в практику в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математические модели рационального использования городского пассажирского транспорта, обеспечивающие максимальное удовлетворение запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;

- разработанные модели, обеспечивающие рациональную организацию и управление координированным движением транспорта при перевоз -ке пассажиров;

- модели и алгоритмы управления городским пассажирским транспортом на маршрутах движения, обеспечивающие оперативное использование моделей к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.

Обоснованность и достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью принятых допущений при математическом моделировании, хорошей сходимостью теоретических выводов с результатами социологического обследования, обследований пассажиропотоков и скоростей движения на ГПТ, с использованием современных методов системного анализа, планирования экспериментов и обработки результатов.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований по этапам докладывались, обсуждались и были одобрены на IV Московском международном молодежном форуме (Москва, 2002 г.); на 7-й Московской международной выставке-конференции по транспорту и логистике «ТрансРоссия 2002» (Москва, 2002 г.); 1-й Международной научно-практической конференции «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ» (Воронеж, 2003 г.); на международной научно-технической интернет-конференции «Экономика и эффективная организация производства» (Брянск, 2003 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 2002 г.); на областном научно-практическом семинаре «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса Воронежской области на 2000-2001 гг.» (Воронеж, 2000 г.); на городском общественном форуме «Будущее Воронежа: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2004 г.); на ежегодных научно-технических конференциях ВГЛТА (Воронеж, 1999-2004 гг.).

Реализация работы. Данная диссертационная работа выполнялась согласно договоров и технических заданий со стороны Управления городского пассажирского транспорта г. Воронежа, ПО «Воронежгорэлектротранс», МУЛ МТК «Воронежпассажиртранс» и ООО «Каретный ряд». В соответствие с этим, результаты внедрены в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа и приняты к внедрению в МУП МТК «Воронежпассажиртранс» и ООО «Каретный ряд».

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 8 работ в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 128 наименований, 7 приложений. Общий объем диссертации составляет 200 страниц, ос-

новное содержание работы изложено на 179 страницах машинописного текста, включает 38 рисунков и 12 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ существующих методов организации и управления городскими пассажирскими перевозками, выявлены особенности управления и перспективы развития городского пассажирского транспорта на примере г. Воронежа.

Городской пассажирский транспорт представляет собой многоцелевую систему, которая включает в себя несколько взаимосвязанных между собой составляющих, часто рассматриваемых как отдельные направления в научных вопросах организации и управления городскими пассажирским перевозками: формирование маршрутной транспортной сети с учетом архитектурно-планировочных решений; исследования корреспонденции пассажиров; рациональная организация движения ГПТ на маршрутах; повышение качества управления пассажирскими перевозками; проблемы транспортной безопасности пассажиров в системе ГПТ; экологическая безопасность.

Разработка моделей и алгоритмов управления городскими пассажирскими перевозками, с учетом социально-экономических факторов, должна быть обоснована с использованием всех вышеперечисленных направлений.

Исследованиями моделирования пассажирских потоков и корреспонденции занимались ученые: С.А. Андреев, Г.В. Шелейховский, А.Х. Зальберталь B.C. Ларионов, А.П. Лопатин, СЮ. Ольховский, В.Н. Ембулаев, Н.И. Машина, Е.Я. Соймина и др. Эти работы позволили автоматизировать процессы расчета пассажирских корреспонденции, рассматриваемые как стохастические процессы. Вместе с тем, наиболее эффективными и рациональными в настоящее время являются методы, предложенные А.П. Пртыновым и В.В. Скалецким, позволяющие определять величину пассажирских корреспонденции только на основе данных о пассажирских потоках, с достоверностью результатов 90 % и более.

Формирование маршрутной транспортной сети, в основе которой лежат вопросы определения пассажирских потоков и корреспонденции, а также методы теории графов, позволило разработать действенные методы для организации пассажирских перевозок в городах. Исследованиями в этом направлении занимались: В.В. Коноплин, Б.Л. Геронимус, Д. Джумаев, М.В. Хрущев, В.В. Яворский, И.П. Макаров, В.П. Федоров, Н.В. Булычева, А.П. Лопатин, СЮ. Ольховский, В.М. Вейцман и др.

Поскольку важной основой пассажирских перевозок является социальная составляющая, вопросы организации и управления на ГПТ должны рассматриваться с учетом повышения социальных показателей. Вместе с тем, функционирование ГПТ невозможно без экономической составляющей, поэтому наиболее целесообразным определено использование совокупности социально-

экономических параметров. В этой области наиболее яркими являются работы: А. Аррак, Э.Е. Муна, В.К. Доля, А.П. Пртынова, В.В. Скалецкого.

Вопросам повышения качества обслуживания населения, в основе которых также лежат методы социально-экономического управления, посвящены работы: В.В. Зырянова, Э.Е. Каплана, Ю.В. Кривошеенко, Б.А Шабалина, Г.С. Калантарова, Е.С. Киселева, Г.А Архипова и др. Недостатком этих работ является отсутствие единого мнения авторов в выборе оптимальных критериев при оценке качества оказания транспортных услуг населению города.

Поскольку существующие методы организации и управления ГПТ в некоторой степени применяются на реальной маршрутной сети городов, то это явилось основанием проведения анализа состояния и перспективы развития пассажирских перевозок на примере г. Воронежа.

Результаты проведенных исследований показали, что за последние 2..3 года в Воронеже происходит стабилизация роста количества подвижного состава и маршрутов ГПТ. Приоритетом в стабилизации системы выбрано управленческое решение переориентировать автомобильные перевозки на автобусы большого и особо большого классов, в связи с перегруженностью транспортных магистралей города. Представленные в работе графики зависимости некоторых параметров существующей маршрутной сети г. Воронежа, а также исследования среднесуточных изменений пассажирских потоков и интенсивности движения транспорта свидетельствуют о повышении в последнее время спроса населения на пассажирские перевозки.

Проведенный анализ литературных данных и современного состояния городских пассажирских перевозок позволяет сделать выводы:

- существующие методы организации и управления ГПТ не отвечают современным требованиям, поскольку не учитывают быстрого уровня развития инфраструктуры различных видов транспорта в городах и их координированное движение;

- недостаточно проработаны вопросы организации рациональной маршрутной сети крупных городов;

- отсутствует система управления различными видами ГПТ организаций различных форм собственности в современных рыночных условиях;

- в системе управления ГПТ недостаточно проработаны вопросы социально-экономического характера пассажирских перевозок.

Все это определяет необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований по разработке методов и алгоритмов управления городскими пассажирскими перевозками. На этом основании были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе выполнены обоснование и выбор объектов исследований, приведены методы расчета основных показателей на ГПТ, определены пути улучшения социально-экономических условий в существующей системе ГПТ, определена рациональная методика расчета пассажирских корреспонденции, исследована классификация маршрутов по смежности.

В качестве объектов исследований выбраны: улично-дорожная сеть (УДС) г. Воронежа, объекты УДС, средства городского пассажирского транс-

порта, пассажиры, а также социально-экономические процессы взаимодействия пассажиров и средств транспорта.

Методы расчета основных показателей позволяют определить характеристики маршрутной сети и отдельных ее элементов, на основании которых производятся расчеты и исследования по формированию моделей и методов управления городскими пассажирскими перевозками.

Пути улучшения социально-экономических условий в существующей системе функционирования ГПТ определены на основе результатов социологического обследования, проведенного в г. Воронеже. Для этого была обеспечена репрезентативная выборка для однократно проводимых обследований, общий объем которой составил 700 респондентов (0,076 % самостоятельного населения города). Согласно полученным данным, за сутки на пассажирском транспорте в г. Воронеже перемещается до 2.5 млн. пассажиров. Отмечается приоритетность выбора пассажирами автобусов большого и особо большого класса (37 %), при этом автобусы среднего класса предпочитают 31 % респондентов, а автобусы малого класса 23 %; электротранспорт считается наименее приоритетным: троллейбусы - 3%, трамваи - 2.6 %. В процессе организации и управления пассажирскими перевозками важно иметь сведения о приспособленности жителей города к ГПТ. В этой связи, на вопрос о предпочтении пассажиром преодолеть расстояние до 1 км пешим ходом или используя ГПТ, 51 % опрошенных предпочитают пройти данное расстояние пешком и 46 % - проехать на транспорте. Необходимость осуществления движения ГПТ в ночное время суток высказали 82 % респондетов.

В процессе обследований респондентам предоставлялась возможность самостоятельно определить наиболее важные для них факторы и обозначить свое отношение к современному состоянию ГПТ по каждому из указанных факторов. Результаты были распределены по 9-ти основным категориям, оценка которых представлена на рисунке 1, а пожелания респондентов изменения этих факторов - на рисунке 2. Совокупность положительных и отрицательных ответов, по каждой из диаграмм, приведена к 100 %.

Отрицательное отношение • Положительное отношение |

Рисунок 1 - Оценка респондентами основных факторов

Рисунок 2 - Пожелания респондентов изменения основных факторов

В настоящее время разработано множество методов определения корреспонденции пассажиров в городах, основанные на методах обследований пассажирских потоков. Анализ этих методов позволил определить наиболее приемлемый из них - метод динамического программирования с рекуррентными соотношениями. Преимуществами данного метода являются: взаимосвязь результатов с реальной ситуацией на маршрутной сети города (погрешность не более 10 %) и низкая стоимость работ по сбору статистических данных.

Сущность метода состоит в следующем. Величина корреспондирующих пассажиров х^ является искомой, а количество вошедших а, и вышедших Ь} пассажиров заданы. Для определения корреспондирующих пассажиров между остановочными пунктами (ОП) у составляется модель равновесия вида

(1)

где д- конечное число остановочных пунктов маршрута т.

Количество пассажиров, корреспондирующих из пункта / в пункту изменяется относительно количества вышедших пассажиров в пункте назначения у и, с учетом заданных соотношений и преобразований, определяется математическое ожидание этой величины

аЧ-Ь!

Он '

где Яу _ количество пассажиров, корреспондирующих из пункта х в пункту, пасс; ¿у - количество пассажиров, вышедших в пунктеу, пасс; - величина пассажиропотока на подходе к пункту у, пасс; Лц - количество пассажиров, вошедших на 1-м ОП и вышедших на у-м ОП, пасс

На основе существующей маршрутной сети, формируется матрица М(т) принадлежности маршрутов действующим /-м ОП {т е. »'). На основании М(т) определяются участки смежности изолированных маршрутов т, для которых элементы маршрутных корреспонденции пассажиров соответствуют

Исследование классификации маршрутов по смежности позволило определить четыре основные класса для каждой из двух групп интервалов движения транспорта (<10 мин. и >10 мин.). Это маршруты с количеством смежных участков: до 3 шт.; 4...10шт.; 11...17шт.; более 17 шт.

Третья глава посвящена разработке математических моделей и технологии координированного движения пассажирского транспорта. Представлены результаты теоретических исследований по разработке моделей и алгоритмов формирования рациональной маршрутной сети ГПТ на основе построения множества кольцевых и маятниковых маршрутов. Проведены аналитические исследования по совершенствованию организации и управления координированным движением пассажирского транспорта.

Рациональная организация и управление городскими пассажирскими перевозками возможны при условии наличия службы единого заказчика (например, Управления 1111), схема управления представлена на рисунке 3.

Служба единого заказчика

1

Муниципальные транспортные предприятия Центральная диспетчерская служба Сторонние организации и предприниматели

1

ГШ

Рисунок 3 - Схема управления городскими пассажирскими перевозками

Организация и управление городскими пассажирскими перевозками с учетом службы единого заказчика может быть осуществлена на основе схемы, представленной на рисунке 4.

При формировании единой маршрутной сети (ЕМС), определено, что значительная часть социальных, экономических и других факторов сводится к следующим целевым функциям и ограничениям:

tc —min, lm —» min, (4)

ßm,„ (5)

где tc - время на осуществление корреспонденции пассажиров, мин.; /„ —расстояние ездки пассажиров по маршруту, км; Q^ Qm<a - минимально и максимальная допустимые величины пассажиропотока, пасс.

Величина Qmn представляет необходимость обслуживания всех, без исключения, пассажирских корреспонденции, а величина является ограничением по пропускной способности остановочного пункта (ОП), приведенной к вместимости подвижного состава, осуществляющего перевозку пассажиров.

В основе формирования множества кольцевых маршрутов лежит граф G (К, D), соответствующий УД С города. Этот граф состоит из нескольких подграфов Gm, с учетом ограничений по виду транспорта, его скоростным характеристикам и наличию путей сообщения. Алгоритм построения множества кольцевых маршрутов следующий.

Этап 1 Осуществление процедуры поиска гамильтоновых циклов в G„ на основе среднесуточной матрицы пассажирских корреспонденции с использованием метода перебора Робертса-Флореса и мультицепного метода Г. Селби. Принцип построения заключается в формировании цикла 5 = {х1>а,6,с,...,х(..1}, в котором преимущество выбора направления отдается некоторой вершине Ь, корреспонденции пассажиров в которую будут максимальны, т.е. (a,,bj) -> max.

Этап 2 На основе множества сформированных гамильтоновых циклов, производится их ранжирование по возрастанию среднесуточного пассажиропотока. Для этого использовался метод пирамидальной сортировки (алгоритм Уильямса и Флойда): >... >Qt> Qma

Этап 3 Производится выбор маршрута m с максимальными корреспон-денциями пассажиров, на основе которого подбираются все кольцевые маршруты, смежные хотя бы одним ребром с

Этап 4 Исследование и включение в циклы конечных пунктов. Если ни одна из вершин цикла не является конечным пунктом, то, используя процедуру

поиска в графе От, к совокупности полученных вершин добавляется одна или две вершины. Для расчета используется множество вершин циклов т, и (?„ (V, А Л/)- Конечные пункты включаются в цикл, когда

— ~>тах; /„,ил2 ->тах, (6)

где (¡^ - пассажирские корреспонденции, пасс; /„ — кратчайшее расстояние между пунктами и у, км; ¡„„¡-тг - расстояние между конечными пунктами, км.

Этап 5 Для всех найденных маршрутов, включая тпах, производится расчет кратчайших маршрутов города между всеми вершинами цикла т^а, в период максимального пассажиропотока. Используя ограничения (5), формируется задача о потоке минимальной стоимости, модель ее имеет вид

где х,) —пассажиропоток,пасс; а, — истоккорреспонденции,пасс; стоккор-респонденции, пасс; /¡, — время на осуществление корреспонденции у, мин; т — множество ОП-истоков; п — множество ОП-стоков.

Этап 6 Производится выбор наиболее эффективного маршрута т3. Критерием оптимальности выступает максимальная приведенная часовая производительность, т.е.

где — пассажирооборот т-го маршрута, пасс.-км ; АТ^ — продолжи-

тельность работы маршрута, ч; 1„ - протяженность маршрута, км; - кор-

респонденции пассажиров по кратчайшему пути из пункта I в пункт_/, пасс; 1У -расстояние ездки пассажира при осуществлении корреспонденции км.

В качестве наиболее эффективного определяется маршрут тя, = т,^^"*).

Этап 7 Выбранный маршрут т3 предлагается к рассмотрению эксперту с рекомендацией принятия, после чего включается в схему УДС города. В случае отрицательного решения, маршрут т, исключается из рассмотрения. Происходит возвращение ко всем маршрутам, смежным к тп„ и производится выбор, из предоставляемых для рассмотрения эксперту, наиболее эффективного

Этап 8 После утверждения маршрута производится возвращение ко второму этапу и процесс продолжается. Расчет завершается в случае, если рассмотрены все варианты построения кольцевых маршрутов, а оставшиеся кольцевые маршруты не обладают весомым пассажиропотоком.

Формирование маятниковых маршрутов представляет транспортную задачу со многими критериями. Для решения задачи применяется метод STEM, как эвристическая процедура принятия решений. Математическая модель формирования множества маятниковых маршрутов, согласно (4) и (5), имеет вид

xn+xn+... + xt jZQjx,

•*I1+*21 +... + xnüQll, (9)

Xlj+Ху+... + Хд <,Qt,

F\{x) = Y.tiJxlJ —»min, • 00 = I'/Л -»min,

где x,j - пассажирские корреспонденции из i-гоОП В j- й, пасс; ty - время, затрачиваемое пассажирами на осуществление корреспонденции между пунктами ij, мин.; - расстояние между пунктами

Решение производится за счет поэтапной свертки критериев, с использованием симплекс-метода, к глобальному критерию вида

где Яь Л/ - индексы внимания критериев t , соответственно.

Результаты расчета предлагаются эксперту - лицу, принимающему решение (ЛПР). Если решение положительно, расчет завершается, в ином случае ЛПР предоставляется возможность ввести дополнительные ограничения, после этого расчет продолжается до тех пор, пока решение не будет принято.

На основе сформированной ЕМС производятся аналитические исследования по совершенствованию организации и управления координированным движением различных видов ПТГ. Они позволяют определить рациональный интервал поступления транспорта на остановочные пункты, зависящий от максимального времени посадки-высадки пассажиров и возможного резервирования времени на отклонения от графика движения

Для формирования расписаний движения проведены теоретические исследования по упорядочиванию поступления транспорта на ОП. В результате расчетов равномерности поступления ПТГ на /-и ОП получается система непересекающихся интервалов поступления и выполнения технологических остановок подвижным составом пт на всех т маршрутах, сходящихся в пункте i. Такое решение может быть представлено сведением временных диаграмм на единую временную шкалу Atm (рисунок 5). Цвет каждой окружности соответствует

принадлежности к т-му маршруту, а диаметр — допустимому периоду времени выполнения технологической остановки транспортным средством.

Д/™

Рисунок 5 - Графическое представление упорядочивания поступления ПТТ на

Теоретические исследования моделирования процесса движения ПТТ для периодов устойчивого пассажиропотока и периода обеденного перерыва позволяют обеспечить качественную работу транспорта на линии. Соответствие сформированного расписания нормативным и законодательным актам о рабочем времени водителей, позволяет повысить социальную эффективность пассажирских перевозок.

Исследования по совершенствованию управления координированным движением ПТТ с учетом допустимого времени отклонения от расписания осуществлялось на основании зависимости

где - значение времени максимального отклонения транспортной единицы, мин.; а, Р, Р1 - постоянные величины, характеризующие пространственно-временную неравномерность транспортного и пассажирского потоков; - отклонение функции экспериментального распределения от теоретического.

Выражение (11) может быть применено для управления городскими пассажирскими перевозками на основе диспетчеризации с использованием геоинформационных систем. Полученные аналитически результаты показывают, что при допустимом времени отклонения от расписания до 1 мин., период корректировки движения водителем не должен превышать 12 мин. На основе полученных результатов, можно определить допустимые отклонения транспорта от расписаний движения, с учетом возможности устойчивой работы системы ПТГ.

Четвертая глава представляет использование технологии организации и управления координированным движением 1 ИГ и ее социально-экономическую эффективность. Разработана методика выбора рационального типа транспортных средств на маршрутах, произведено обоснование и выбор рационального способа оплаты за проезд, в современных условиях, и выбор тарифов. Приведены результаты апробации результатов исследований в практическую деятельность и произведен расчет социально-экономической эффективности.

Для выбора рационального типа транспортных средств, предлагается математическая модель, включающая систему ограничений и функцию цели, представляющую минимум финансовых затрат с, на осуществление перевозок:

остановочный пункт за период

пл

(И)

X, 2 Wp

F(x) = c,x, + c2x2 +... + cmxm -> min,

где xm - количество подвижного состава, ед.; Nm - количество транспорта в наличии, ед.; Ьдт — приведенный средний динамический габарит транспортного средства в плане дороги, м/пасс-км; [Ьд] - ограничение по максимально допустимой величине динамического габарита, м/пасс-км; В — совокупность вредных веществ, выделяемых транспортным средством, г/пасс-км; [В] - ЦЦК, г/пасс-км; пт - вместимость транспортных средств, пасс.; [л/], [nj - ограничения по максимально и минимально возможному пассажиропотоку, пасс; [А/] - ограничение по минимально допустимому количеству транспорта на маршруте, ед.

Нахождение оптимального варианта производится с использованием симплекс-метода и метода Гомори для решения задач целочисленного программирования. Результаты расчетов, на примере объединения трех смежных маршрутов в г. Воронеже, показали высокую эффективность данного метода.

Определен рациональный способ оплаты проезда на ГИГ. Наибольший эффект достигается в транспортных средствах большого класса с несколькими рабочими дверями, при нестационарном месте работы кондуктора и оплате за проезд при входе. Выбор тарифов и обоснование себестоимости проезда на ПТТ проведены на примере нескольких наиболее распространенных видов и моделей ГПТ. Наибольшей эффективностью обладают троллейбусы (МАЗ-103Т, тариф Т = 0.83 руб.), на автотранспорте - автобусы большого класса (ЛиАЗ-5256, тариф Т= 1.67 руб.). В стоимость тарифа не включена амортизация зданий и сооружений, вследствие неопределенности данной информации.

Апробация и внедрение результатов проводилась на участке УДС г. Воронежа. Для обеспечения расчетов был разработан комплекс программ: «Пассажиропоток», «ПТТ», «Корреспонденция», «Симплекс», «STEM», «Расписание», «Кольцевой маршрут», «Тариф», «Эффект». Результаты расчета представлены в таблице 1.

По результатам расчета социально-экономической эффективности от внедрения предложенных методик, с применением средств ЭВМ, получен среднесуточный экономический эффект от совершенствования организации и управления пассажирскими перевозками на выбранном участке УДС г. Воронежа, который, по ценам на 1 марта 2004 г., составил 66 285 руб. (320 руб/ед.).

Таблица 1 - Результаты формирования рациональной маршрутной сети (МС)

№ пп Наименование показателя Усл. обозн. Существующая МС Новая МС

1 Среднесуточный объем перевозок пассажиров, пасс. Рсс 188 004 179 458

2 Протяженность транспортной сети, км £уде 35 018

3 Количество остановочных пунктов, шт., 'и 138

4 Количество конечных пунктов, шт. '«» 15

5 Пассажирооборот, пасс.-км ИГ 789 617 735 778

6 Среднее расстояние ездки пассажира, км /«, 4.2 4.1

7 Общая протяженность маршрутов, км 751.93 734.80

8 Количество автобусных маршрутов, шт. 7Па 14 10

9 Количество троллейбусных маршрутов, шт. 6 7

10 Количество трамвайных маршрутов, шт. 1Лтй 4 5

11 Количество кольцевых маршрутов, шт. т» 1 3

12 Затраты времени на ожидание, ч 20.3 18.7

13 Затраты времени на передвижение, ч 1* 19.5 17.5

14 Затраты времени на пересадки, ч 460 -

15 Количество пересадок, шт. Кпер 13 804 -

16 Коэффициент использования вместимости Г 0.26 0.63

17 Коэффициент часовой неравномерности К'мо 2.18 2.12

18 Общее количество транспорта, ед. Пт 243 207

Основные выводы и рекомендации

1 Проведен анализ существующих методов организации и управления на ГПТ и определены основные пути совершенствования управления городскими пассажирскими перевозками.

2 Определена рациональная методика расчета пассажирских корреспонденции на основе статистических исследований, позволяющая максимально приблизить полученные математические модели к реальной ситуации на маршрутной сети.

3 Проведены теоретические исследования, на основании которых получены модели и алгоритмы по рациональной организации и управлению различными видами ГПТ за счет координирования движения, позволяющие повысить социально-экономическую эффективность пассажирских перевозок.

4 Разработан алгоритм организации маршрутной схемы крупного города, на основе формирования кольцевых и маятниковых маршрутов.

5 Обоснована и разработана методика составления расписаний движения ГПТ с учетом управления координированным движением на маршрутах, позволяющая повысить качество обслуживания пассажиров.

6 Введенная классификация маршрутов по смежности и скоростным характеристикам позволяет разработать модели координированного движения ГПТ.

7 Разработанная методика выбора рационального типа транспортных средств на маршрутах позволяет обеспечить максимальную социально-экономическую эффективность при минимальных затратах на осуществление перевозок.

8 Обоснованы и предложены методики выбора способа оплаты проезда пассажиров и тарифов на ГПТ, позволяющие определить рациональный уровень оплаты за проезд при различных условиях функционирования транспорта.

9 Разработанное программное обеспечение, на основе предложенных методов, алгоритмов и математических моделей управления координированным движением пассажирского транспорта внедрены в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа и рекомендуются к использованию в других городах РФ.

10 Проведенный расчет социально-экономической эффективности подтверждает целесообразность предложенных методов организации и управления ГПТ. Экономический эффект при внедрении на отдельном участке УДС г. Воронежа составил 66 285 руб./сут.

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1 Белокуров В.П. Определение пассажирских корреспонденции, как важного социально-экономического фактора системы городского общественного транспорта / В.П. Белокуров, Д.В. Енин, М.А Бочаров, В.И. Ключников // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: Межвуз. сб. научн. тр., Вып. 2. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2004. - С. 151-157.

2 Белокуров В.П. Экологическое состояние и перспективы развития пассажирского транспорта г. Воронежа / В.П. Белокуров, Д.В. Енин // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: Межвуз. сб. научн. тр., Вып. 2. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2004. - С. 147-150.

3 Белокуров. В.П. Управление социальной и экономической эффективностью качества перевозок пассажиров / В.П. Белокуров, Д.В. Енин. // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 7. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2002. - С. 51-54.

4 Веремьянин П.М. Списание автобусов как одна из проблем, решаемых при реструктуризации пассажирских автотранспортных предприятий г. Воронежа / П.М. Веремьянин, Д.В. Енин // Лес и молодежь ВГЛТА-2000 г. Т. 2. -Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2000. - С. 17-21.

5 Енин Д.В. Алгоритм формирования единой системы расписаний пассажирского транспорта в городах / Д.В. Енин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. тр., Вып. 8. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2003, Ч. 2. - С. 147-149.

6 Ении Д.В. Анализ оценки качества пассажирских перевозок / Д.В. Енин // Химико-лесной комплекс - проблемы и решения. Сб. статей по материалам Всеросс. научно-практ. конференции Том IV. - Красноярск: СибГТУ, 2002. - С. 163-167.

7 Енин Д.В. Анализ участков маршрутной транспортной сети г. Воронежа на примере маршрута № 16 / Д.В. Енин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем

управления лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 7. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2002. - С. 47-50.

8 Енин Д.В. Метод STEM: методология решения некоторых задач управления в социально-экономических системах / Д.В. Енин, В.П. Белокуров, М.А Бочаров, В.И. Ключников // Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: Межвуз. сб. научн. тр., Вып. 2. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2004. - С. 445-450.

9 Енин Д.В. Оценка пассажирских и транспортных потоков, их взаимодействие в современных условиях (на примере г. Воронежа) / Д.В. Енин. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2004. - 14 с. (Деп. в ВИНИТИ 10.02.04, №222-В2004).

10 Енин Д.В. Постановка задачи оптимизации управления комплексными системами на примере городского пассажирского транспорта / Д.В. Енин // Повышение эффективности лесозаготовок малолесных районов России: Межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2002. - С. 84-87.

11 Енин Д.В. Совершенствование эффективности работы городского пассажирского транспорта в соответствии с заданным расписанием движения / Д.В. Енин, М.А Бочаров // Экономика и эффективная организация производства. Сб. научн. тр., Вып. 2. - Брянск: БГИТА, 2003. - С. 31-35.

12 Енин Д.В. Социологическое исследование отношения населения г. Воронежа к современной системе городского пассажирского транспорта / Д.В. Енин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: Меж-вуз. сб. научн. тр. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2003. - Вып. 8., ч. 2-С. 140-146.

13 Жуков СА Экологические аспекты городских дорог, примыкающих к водохранилищу // Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ / СА Жуков, В.И. Кондауров, В.П. Белокуров, Д.В. Енин - Воронеж, 2003.-С. 74-81.

14 Станчев Д.И. Алгоритм оптимизации и управления движением городского пассажирского автотранспорта / Д.И. Станчев, Д.В. Енин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 6. - Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2001. - С. 322-325.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежская государственная лесотехническая академия.

Ученому секретарю диссертационного совета

Тел.: (0732) 53-72-40,

факс: (0732) 53-72-40, 53-84-61, 53-76-51.

Р10 3 8<Г

Енин Дмитрий Владимирович

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ ПАССАЖИРСКИМИ ПЕРЕВОЗКАМИ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВОРОНЕЖА)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 7.05.04 г. Заказ

Формат 60x84 1/16. Объем 0,94 п.л. Усл. п.л. 0,87. Тираж 100 экз.

Воронежская государственная лесотехническая академия ВГЛТА, УОП ВГЛТА, 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКИХ ПАССАЖИРСКИХ

ПЕРЕВОЗОК

1.1 Анализ современного состояния и перспективы развития пассажирских перевозок в г. Воронеже

1.2 Анализ существующих методов организации и управления пассажирскими перевозками в городах

1.3 Выводы, цели и задачи исследования

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Выбор объектов исследования

2.2 Методы расчета основных показателей.

2.3 Социологическое исследование эффективности существующей системы пассажирского транспорта крупного города

2.4 Методика определения корреспонденций пассажиров

2.5 Исследование классификации маршрутов по смежности

2.6 Выводы

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И ТЕХНОЛОГИИ КООРДИНИРОВАННОГО ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА

3.1 Исследование по формированию рациональной маршрутной сети городского пассажирского транспорта

3.1.1 Формирование базы исходных данных

3.1.2 Теоретические основы формирования множества кольцевых маршрутов

3.1.3 Теоретические основы формирования множества маятниковых маршрутов

3.2 Аналитические исследования по совершенствованию организации и управления координированным движением пассажирского транспорта

3.2.1 Формирование базы исходных данных

3.2.2 Определение интенсивности поступления транспорта на остановочные пункты с учетом равномерности движения

3.2.2.1 Определение вероятности поступления транспорта на остановочный пункт

3.2.2.2 Определение рационального интервала поступления транспорта на остановочный пункт

3.2.2.3 Упорядочение поступления транспорта различных маршрутов на остановочный пункт

3.2.3 Организация движения транспорта между периодами устойчивого пассажиропотока

3.2.4 Организация движения ГПТ в период обеденного перерыва

3.2.5 Определение суточной сменности работы ГПТ на маршрутах

3.3 Совершенствование управления координированным движением ГПТ

3.4 Выводы

ГЛАВА 4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КООРДИНИРОВАННЫМ ДВИЖЕНИЕМ ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА И ЕЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

4.1 Выбор рационального типа транспортных средств на маршрутах

4.2 Выбор и обоснование тарифов на ГПТ

4.2.1 Выбор рационального способа оплаты за проезд

4.2.2 Обоснование выбора тарифов

4.3 Апробация и внедрение результатов исследований в практическую деятельность

4.4 Расчет социально-экономической эффективности от внедрения методики формирования рациональной схемы маршрутной сети и рациональной организации движения транспорта на маршрутах

4.5 Выводы

В настоящее время динамичное развитие социально-экономических систем городов абсолютно невозможно без эффективной, единой системы функционирования ГПТ. Поскольку общественный транспорт осуществляет массовые корреспонденции пассажиров между различными микрорайонами города, к организации этой социально и экономически важной системы должны предъявляться повышенные требования. Система должна быть адекватной как в процессе проектирования и эксплуатации, так и на стадиях совершенствования существующей маршрутно-транспортной сети.

Проблема организации и управления ГПТ современных крупных городов России, в которых эксплуатируются только наземные виды транспорта, выражена наиболее остро. Отсутствие линий метрополитена или иных, альтернативных, видов транспорта в городах с населением, близким к 1 млн. человек, формирует приоритет выбора в качестве основного вида ГПТ - автомобильный транспорт. Таким образом, автобусы, как наиболее мобильное средство передвижения, несут основную нагрузку по перевозке пассажиров, перенасыщают улично-дорожную сеть крупных городов, оказывают значительное негативное влияние на состояние окружающей среды.

В практике организации и управления ГПТ всегда стояли задачи эффективности использования различных видов пассажирского транспорта, которые сводились к рациональной маршрутной сети города и оптимальным графикам перевозки пассажиров, качеству обслуживания пассажиров и их безопасности. Эти задачи приобретают особую актуальность в настоящее время: в новых социально-экономических условиях. Обусловлено это тем, что в отечественных экономических условиях появилось большое количество малых и средних предприятий различных форм собственности. Это способствовало увеличению транспортных потоков, их сложности и взаимозависимости. Доля традиционных, государственных, транспортных перевозок в городах резко сократилась. На смену им пришел коммерческий автомобильный и электрический транспорт, различный по характеристикам динамичности, качества и вместимости.

Таким образом, пассажирские перевозки, в современных социально-экономических условиях, нуждаются в разработке комплекса эффективных мероприятий по совершенствованию процессов управления на пассажирском транспорте. В этой связи, рассмотрение вопросов совершенствования городского пассажирского транспорта, как единой социально-экономической системы, особенно актуально.

В настоящее время г. Воронеж представляет собой один из городов России, в котором уровень населения приблизился к отметке 1 млн. жителей, и решение проблем организации и управления на пассажирском транспорте стоит наиболее остро. Именно поэтому основные вопросы, представленные в данной работе, будут рассмотрены на примере города Воронежа.

Данная работа направлена на разработку организации и управления координированным движением различных видов наземного пассажирского транспорта, обслуживаемого организациями различных форм собственности. Поэтому в рамках данной работы рассмотрены вопросы социально-экономического развития пассажирского транспорта с использованием методов формирования систем организации и управления транспортом на маршрутах.

Данная работа выполнялась в соответствии с комплексной муниципальной программой «Развитие пассажирского транспорта в г. Воронеже на 2001-2004 гг.», а также в рамках НИР ВГЛТА «Совершенствование организации и безопасности дорожного движения на территории транспортной сети г. Воронежа и прилегающих магистральных дорогах» НИР № ГР 01.20.03 06454.

Цель работы: разработка организации и управления координированным движением городского пассажирского транспорта с учетом социально-экономических факторов.

Задачи исследования:

- провести анализ существующих методов организации и управления на городском электро- и автотранспорте;

- разработать алгоритмы по рациональной организации и управлению координированным движением различных видов городского пассажирского транспорта;

- создать математические модели по управлению пассажирскими перевозками с учетом социально-экономической эффективности;

- разработать рекомендации по внедрению организации и управления координированным движением пассажирского транспорта (на примере г. Воронежа).

Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись УДС крупного города, объекты УДС, средства городского пассажирского транспорта, пассажиры, а также социально-экономические процессы взаимодействия пассажиров и средств транспорта в пределах УДС крупного города. В исследованиях использовались методы вычислительной математики, элементы теории системного анализа, теории графов, теории расписаний, математической статистики, структурного и системного программирования, а также новые информационные технологии.

Научная новизна полученных результатов:

- совершенствование управления городскими пассажирскими перевозками, отличающихся учетом взаимодействия различных систем управления всеми видами транспорта при осуществлении перевозок пассажиров;

- методы и математические модели рационального использования ГПТ и маршрутной сети, отличающихся максимальным удовлетворением запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;

- модель работы ГПТ, отличающаяся комплексным характером организации и управления координированным движением пассажирского транспорта при перевозке пассажиров;

- алгоритмы организации и координированного управления ГПТ на маршрутах движения, отличающиеся оперативной адаптацией модели к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.

Значимость для науки. Содержащиеся в работе теоретические и экспериментальные разработки, выводы и рекомендации позволяют обосновать и провести модернизацию маршрутной транспортной сети крупного города с учетом социально-экономической эффективности в современных условиях. Применение используемых математических методов позволяет на стадии планирования учесть всю совокупность социальных, экономических, технико-эксплуатационных и экологических факторов для обеспечения эффективной работы ГПТ и повышения качества обслуживания пассажиров.

Практическая ценность работы. Применение новых методов организации и управления координированным движением ГПТ с учетом взаимодействия различных видов наземного пассажирского транспорта позволяет на уровне заказчика пассажирских перевозок, т.е. администрации города, обеспечить повышение социально-экономической эффективности функционирования ГПТ, повышение экологической, дорожно-транспортной безопасности и качества контроля за работой ГПТ на маршрутной сети крупного города. Для этих целей разработаны модели и алгоритмы оптимального координированного управления пассажирским транспортом.

Материалы диссертации внедрены в практику в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математические модели рационального использования городского пассажирского транспорта, обеспечивающие максимальное удовлетворение запросов пассажиров и организаций-перевозчиков;

- разработанные модели, обеспечивающие рациональную организацию и управление координированным движением транспорта при перевозке пассажиров;

- модели и алгоритмы управления городским пассажирским транспортом на маршрутах движения, обеспечивающие оперативное использование моделей к изменяющимся условиям функционирования объекта управления.

Обоснованность и достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью принятых допущений при математическом моделировании, хорошей сходимостью теоретических выводов с результатами социологического обследования, обследований пассажиропотоков и скоростей движения на ГПТ, с использованием современных методов системного анализа, планирования экспериментов и обработки результатов.

Апробация работы Основные научные положения и результаты исследований по этапам докладывались, обсуждались и были одобрены на IV Московском международном молодежном форуме (Москва, 2002 г.); на 7-й Московской международной выставке-конференции по транспорту и логистике «ТрансРоссия 2002» (Москва, 2002 г.); 1-й Международной научно-практической конференции «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ» (Воронеж, 2003 г.); на международной научно-технической интернет-конференции «Экономика и эффективная организация производства» (Брянск, 2003 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс — проблемы и решения» (Красноярск, 2002 г.); на областном научно-практическом семинаре «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса Воронежской области на 2000-2001 гг.» (Воронеж, 2000 г.); на городском общественном форуме «Будущее Воронежа: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2004 г.); на ежегодных научно-технических конференциях ВГЛТА (Воронеж, 1999-2004 гг.).

Реализация работы. Данная диссертационная работа выполнялась согласно договоров и технических заданий со стороны Управления городского пассажирского транспорта г. Воронежа, ПО «Воронежгорэлектротранс», МУП МТК «Воронежпас-сажиртранс» и ООО «Каретный ряд». В соответствие с этим, результаты внедрены в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа и приняты к внедрению в МУП МТК «Воронежпассажиртранс» и ООО «Каретный ряд».

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 14 научных работах, в том числе 8 работ в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 128 наименований, 7 приложений. Общий объем диссертации составляет 200 страниц, основное содержание работы изложено на 179 страницах машинописного текста, включает 38 рисунков и 12 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Проведен анализ существующих методов организации и управления на ГПТ и определены основные пути совершенствования управления городскими пассажирскими перевозками.

2 Определена рациональная методика расчета пассажирских корреспонденций на основе статистических исследований, позволяющая максимально приблизить полученные математические модели к реальной ситуации на маршрутной сети.

3 Проведены теоретические исследования, на основании которых получены модели и алгоритмы по рациональной организации и управлению различными видами ГПТ за счет координирования движения, позволяющие повысить социально-экономическую эффективность пассажирских перевозок.

4 Разработан алгоритм организации маршрутной схемы крупного города, на основе формирования кольцевых и маятниковых маршрутов.

5 Обоснована и разработана методика составления расписаний движения ГПТ с учетом управления координированным движением на маршрутах, позволяющая повысить качество обслуживания пассажиров.

6 Введенная классификация маршрутов по смежности и скоростным характеристикам позволяет разработать модели координированного движения ГПТ.

7 Разработанная методика выбора рационального типа транспортных средств на маршрутах, позволяющая обеспечить максимальную социально-экономическую эффективность при минимальных затратах на осуществление перевозок.

8 Обоснованы и предложены методики выбора способа оплаты проезда пассажиров и тарифов на ГПТ, позволяющие определить рациональный уровень оплаты за проезд при различных условиях функционирования транспорта.

9 Разработанное программное обеспечение, на основе предложенных методов, алгоритмов и математических моделей управления координированным движением пассажирского транспорта внедрены в Управлении городского пассажирского транспорта г. Воронежа и рекомендуются к использованию в других городах РФ.

10 Проведенный расчет социально-экономической эффективности подтверждает целесообразность предложенных методов организации и управления ГПТ. Экономический эффект при внедрении на отдельном участке УДС г. Воронежа составил 66 285 руб./сут.

1.А. Анкетное обследование пассажиропотоков городского транспорта / С.А. Андреев // Труды НИИГД Моссовета, Вып. 1. - М.: Гострансиздат, 1935.

2. Антошвили М.Г. Оптимизация городских автобусных перевозок / М.Г. Антошви-ли, С.Ю. Либерман, И.В. Спирин. М.: Транспорт, 1985.

3. Аррак А. Социально-экономическая эффективность пассажирских перевозок / А. Аррак. Таллин: Ээсти раамат, 1984. - 216 с.

4. Артынов А.П. Автоматизация процессов планирования и управления транспортными системами / А.П. Артынов, В.В. Скалецкий. М.: Наука, 1981. - 280 с.

5. Архипов С.Г. Повышение эффективности технической эксплуатации городских автобусов за счет рациональной адаптации их к условиям маршрута движения / Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1999.

6. Архипов С.Г. Повышение эффективности технической эксплуатации городских автобусов за счет рациональной адаптации их к условиям маршрута движения / Дис. канд. техн. наук. М., 1999. - 186 с.

7. Асанов М.О. Дискретная математика: графы, матроиды, алгоритмы / М.О. Аса-нов, В.А. Баранский, В.В. Расин. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 288 с.

8. Афанасьев JI.J1. Автомобильные перевозки / Л.Л. Афанасьев, С.М. Цукерберг. -М.: Транспорт, 1973. 320 с.

9. Багдасаров A.M. Пассажирский автомобильный транспорт и организация его работы за рубежом / A.M. Багдасаров, И.А. Цеханович. М.: МАДИ, 1983. - 100 с.

10. Беляков В.В. Многокритериальная оптимизации в задачах оценки подвижности, конкурентоспособности автотракторной техники и диагностики сложных технических систем / В.В. Беляков, М.Е. Бушуева, В.И. Сагунов. Н. Новгород: НГТУ, 2001.-271 с.

11. Бенайюн Р. Линейное программирование с многими критериями. Метод ограничений / Р. Бенайюн, О.И. Ларичев, Ж. Де Монгольфье, Ж. Терни // Автоматика и телемеханика, 1971, № 8. М.: Наука. - С. 108-115.

12. Блатнов М.Д. Пассажирские автомобильные перевозки / М.Д. Блатнов. М.: Транспорт, 1981. - 222 с.

13. Блатнов М.Д. Пассажирские автомобильные перевозки / М.Д. Блатнов. М.: Транспорт, 1973. - 304 с.

14. Большаков A.M. Повышение качества обслуживания пассажиров и эффективности работы автобусов / A.M. Большаков, Е.А. Кравченко, С.Л. Черникова. М.: Транспорт, 1981. - 206 с.

15. Брайловский Н.О. Моделирование транспортных систем / Н.О. Брайловский, Б.И. Грановский. М.: Транспорт, 1978. - 125 с.

16. Брайловский Н.О. Моделирование функциональных и транспортных связей крупного города / Н.О. Брайловский, В.М. Беленов // Экономика и математические методы. М., 1977. - Вып. 8, том XIII. - С. 672-681.

17. Брайловский Н.О. Проблемы повышения эффективности функционирования транспортных сетей городов / Дис. докт. техн. наук. М., 1982. - 387 с.

18. Булычева Н.В. Расчет пассажиропотоков и оптимизация параметров маршрутных схем / Н.В. Булычева, В.П. Федоров // Математические методы в управлении городскими транспортными системами. Л.: Наука, 1979. - С. 65-90.

19. Варелопуло Г.А. Организация движения и перевозок / Г.А. Варелопуло. М.: Транспорт, 1981. - 199 с.

20. Варелопуло Г.А. Организация движения и перевозок на городском пассажирском транспорте/Г.А. Варелопуло. М.: Транспорт, 1990. - 252 с.

21. Вейцман В.М. Разработка рациональных схем городских автобусных маршрутов/ Дисс. канд. техн. наук. М.5 1987. - 193 с.

22. Вейцман В.М. Расчет достоверности для системы обработки информации / В.М. Вейцман // Алгоритмы и программы. Ярославль: ЯрГУ, 1982. - С 3-19.

23. Вейцман В.М. Совершенствование схемы автобусных маршрутов в Ярославле /

24. B.М. Вейцман // Экспресс-информация. Серия: Пассажирские перевозки автомобильным транспортом, Вып. 3. М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1983.1. C. 20-28.

25. Вильсон А.Д. Энтропийные методы моделирования сложных систем / А.Д. Вильсон. М.: Наука, 1978. - 248 с.

26. Воробъев И.В. Методические основы экологической оценки автобусного маршрута в городах / Дис. канд. техн. наук. М., 1996.

27. Глебов Н.И. Методы оптимизации / Н.И. Глебов, Ю.А. Кочетов, А.В. Плясунов. -Новосибирск: НГУ, 2000. 105 с.

28. Гудков В.А. Технология, организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками / В.А. Гудков, Л.Б. Миротин. М.: Транспорт, 1997. - 256 с.

29. Демченко А.И. Проектирование крупномасштабных транспортных сетей в условиях неопределенности исходной информации / Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1993.

30. Джумаев Д. Исследование вопросов составления маршрутных схем автобусного транспорта в городах. / Дисс. канд. техн. наук. М., 1966. - 229 с.

31. Доля В.К. Методы организации перевозки пассажиров в городах / В.К. Доля. -Харьков: Основа, 1992. 160 с.

32. Доля В.К. Теоретические основы и методы организации маршрутных автобусных перевозок пассажиров в крупнейших городах / Дис. докт. техн. наук. М., 1993. -301 с.

33. Дубова С.В. Метод расчета маршрутной сети городского пассажирского транспорта с учетом автоматизированного управления движением / Дис. канд. техн. наук. Киев, 1989 - 142 с.

34. Ембулаев В.Н. Автоматизированная система обработки информации о пассажиропотоках на маршрутах городского транспорта / Дис. канд. техн. наук. -Владивосток, 1987. 138 с.

35. Енин Д.В. Анализ оценки качества пассажирских перевозок / Д.В. Енин // Химико-лесной комплекс проблемы и решения. Сб. статей по материалам Всеросс. научно-практ. конференции Том IV. - Красноярск: СибГТУ, 2002. - С. 163-167.

36. Енин Д.В. Оценка пассажирских и транспортных потоков, их взаимодействие в современных условиях (на примере г. Воронежа)/Д.В. Енин. Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2004. - 14 с. (Деп. в ВИНИТИ 10.02.04, № 222-В2004).

37. Ефремов И.С. Теория городских пассажирских перевозок / И.С. Ефремов, В.М. Кобзев, В.А. Юдин. М.: Высшая школа, 1980. - 535 с.

38. Жуков С.А Экологические аспекты городских дорог, примыкающих к водохранилищу // Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ / С.А Жуков, В.И. Кондауров, В.П. Белокуров, Д.В. Енин Воронеж, 2003. - С. 74-81.

39. Зенгбуш М.В. Пассажиропотоки в городах / М.В Зенгбуш, А.Ю. Белинский, А.Г. Дынкин. М.: Транспорт, 1974. - 137 с.

40. Зильберталь А.Х. Проблемы городского пассажирского транспорта / А.Х. Зиль-берталь. M.-JL: Гострансиздат, 1937 - 272 с.

41. Зильберталь А.Х. Трамвайное хозяйство / А.Х. Зильберталь. M.-JL: Гострансиздат, 1932. - 304 с.

42. Зырянов В.В. Влияние управляемых и контролируемых факторов на безопасность дорожного движения /В.В. Зырянов // Труды МАДИ. М.: МАДИ, 1980. -С. 103-108.

43. Зырянов В.В. Совершенствование критериев оценки условий движения на городских магистралях / Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1982.

44. Иванов В.Н. Экономия топлива на автомобильном транспорте / В.Н. Иванов, В.И. Ерохов. М.: Транспорт, 1984. - 302 с.

45. Игнатенко А.С. Исследование потоков пассажиров, перевозимых автобусами на городских маршрутах / Дис. канд. техн. наук. Киев, 1978. - 163 с.

46. Как провести социологическое исследование. М.: Политиздат, 1990. - 288 с.

47. Калантаров Г.С. Совершенствование работы автобусов на городских маршрутах во внепиковые периоды (на примере города Москвы) / Автореф. дисс. канд. техн. наук.-М., 1994.

48. Каплан Э.Т. Комплекс рациональных технологий управления автобусными перевозками в крупных городах / Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1987.

49. Каплан Э.Т. Совершенствование методов диспетчерского оперативного управления / Э.Т. Каплан // Передовой опыт внедрения отраслевой АСУ на автомобильнам транспорте общего пользования КазССР. Алма-Ата: Минавтотранс КазССР, 1984. - С. 20-23.

50. Киселев Е.С. Совершенствование организации работы маршрутных такси / Авто-реф. дис. канд. техн. наук. М., 1999.

51. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения / Г.И. Клинковштейн, М.Б. Афанасьев М.: Транспорт, 2001. - 247 с.

52. Кожин А.П. Математические методы в планировании и управлении грузовыми автомобильными перевозками / А.П. Кожин, В.Н. Мезенцев. М.: Транспорт, 1994. - 304 с.

53. Колемаев В.А. Теория вероятностей и математическая статистика / В.А. Колема-ев, В.Н. Калинина. М.: ИНФРА-М, 2001.-302 с.

54. Конвей Р.В. Теория расписаний / Р.В. Конвей, В. Л. Максвелл, JI.B. Миллер. М.: Наука, 1975 - 360 с.

55. Коноплин В.В. Расчет рациональной схемы автобусных маршрутов /В.В. Коноп-лин, Б.Л. Геронимус, Д. Джумаев // Автомобильный транспорт, № 9, 1966. -С. 20-21.

56. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1968. - 720 с.

57. Крейн С.Г. Математическое программирование / С.Г. Крейн. Воронеж: ВГУ, 1983.-247 с.

58. Кривошеенко Ю.В. Организация оперативного управления движением городских автобусов с учетом закономерностей прибытия пассажиров на остановочные пункты / Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1982.

59. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход / Н. Кристофидес. М.: Мир, 1978.-432 с.

60. Крупник В.Ш. Совершенствование технологии составления расписаний движения городского пассажирского транспорта с целью повышения эффективности его работы / Дис. канд. техн. наук. М., 1980.

61. Кулиев Т.Д. Повышение эффективности системы обеспечения регулируемости и точности движения автобусов на городских маршрутах / Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1986.

62. Ларионов B.C. Принципы и методы установления пассажирских маршрутов / B.C. Ларионов // Организация движения городского транспорта: Труды НИИ городского транспорта Моссовета. М.-Л.: Изд-во Наркомхоза РСФСР, 1940. - С. 106-170.

63. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений / О.И. Ларичев. М.: Наука, 1979.-200 с.

64. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения / О.И. Ларичев. -М.: Наука, 1987.- 132 с.

65. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений / О.И. Ларичев. М.: Логос, 2000. - 296 с.

66. Лопатин А.П. Моделирование перевозочного процесса на городском пассажирском транспорте / А.П. Лопатин. М.: Транспорт, 1985. - 144 с.

67. Макаров И.П. Автоматизация управления городским транспортом / И.П. Макаров, В.З. Ямпольский. М.: Транспорт, 1981. - 152 с.

68. Макаров И.П. Модели проектирования сети маршрутов городского пассажирского транспорта / И.П. Макаров, В.В. Яворский // Моделирование процессов управления транспортными системами: Тез. Докл. Всесоюз конф. Владивосток, 1977. - С. 92-95.

69. Максимов В.А. Научные основы повышения эффективности использования городских автобусов средствами инженерно-технической службы / Дис. докт. техн. наук. М., 2000.

70. Машина Н.И. Моделирование пассажиропотоков города с использованием объемных стохастических сетей / Автореф. дис. канд. техн. наук. Донецк, 1989.

71. Машина Н.И. Совершенствование структуры городского пассажирского транспорта на базе исследования объемных стохастических сетей массового обслуживания / Н.И. Машина // Теория управляющих систем. Киев: Наукова думка, 1987. - С. 244-257.

72. Методики комплексного обследования подвижности населения и пассажиропотоков. Утв. 4.07.72 г. приказом Минавтотранса РСФСР № 181-ц.

73. Методологические рекомендации по проведению обследования по определению степени использования общественного транспорта различными категориями граждан (транспортной подвижности граждан). М.: Госкомстат, 2001. - 65 с.

74. Милованов В.П. Неравновесные социально-экономические системы: синергетика и самоорганизация / В.П. Милованов. М.: УРСС, 2001. - 264 с.

75. Мун Э.Е. Организация перевозок пассажиров маршрутными такси / Э.Е. Мун, А.Д. Рубец. М.: Транспорт, 1986. - 136 с.

76. Новиков Н.М. Основы оптимизации (Курс лекций) / Н.М. Новиков. М.:МГУ, 1998. - 65 с.

77. Огай B.C. Модели анализа пассажиропотоков на маршрутах городского транспорта / Дис. канд. техн. наук. Томск, 1978. - 168 с.

78. Ольховский С.Ю. Исследование и разработка методов совершенствования пассажирской транспортной системы города / Дис. канд. техн. наук. М., 1982. -289 с.

79. Петровский B.C. Математическое моделирование экономических систем / B.C. Петровский. Воронеж: Воронеж, госуд. лесотехн. акад., 2000. - 180 с.

80. Подиновский В.В. Парето-оптимальные решения / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. М.: Наука, 1982. - 256 с.

81. Поначугин В.А. Автоматизация управления городским пассажирским транспортом при сбоях движения / Дис. канд. техн. наук. М., 1986.

82. Правила дорожного движения Российской Федерации. Основные положения по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанности должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения. М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2001.-48 с.

83. Правила организации пассажирских перевозок на автомобильном транспорте. -М.: М-во автомоб. трансп. РСФСР, 1983. 256 с.

84. Прейскурант справочных тарифов на перевозки грузов автомобильным транспортом. М: Трансэффект, 2002.

85. Пртынов А.П. Автоматизация процессов планирования и управления транспортными системами / А.П. Пртынов, В.В. Скалецкий. М.: Наука, 1981. - 280 с.

86. Ресин В.Н. Развитие больших городов в условиях переходной экономики (системный подход) / В.Н. Ресин, Ю.С. Попков. М.: Эдиторал УРСС, 2000. - 328 с.

87. Рихтер К.-Ю. Статистические методы в транспортных исследованиях / К.-Ю. Рихтер, П. Фишер, Г. Шнейдер. М.: Транспорт, 1982. - 304 с.

88. Руководство по проведению транспортных исследований в городах. М.: Стройиздат, 1982. - 72 с.

89. Руководство по составлению рациональных схем автобусных маршрутов в городах. М.: НИИАТ, 1984. - 49 с.

90. Смехов А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка / А.А. Смехов. -М.: Транспорт, 1998. 120 с.

91. Смирнов С.И. Совершенствование организации приоритетного движения средств маршрутного пассажирского транспорта в городах / Дис. канд. техн. наук. М., 1984.

92. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство, планировка зданий и застройка городских и сельских поселений.

93. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

94. Соймина Е.Я. Разработка динамических моделей пассажиропотоков и их применение для управления нагрузками на сети общественного транспорта / Авто-реф. дис. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1988.

95. Стрельников А.И. Программа определения потенциальной транспортной потребности по воздушным расстояниям / А.И. Стрельников // Серия: Автоматизация проектирования городских транспортных систем, Вып. 4. М.: Стройиздат, 1977. - 105 с.

96. Танаев B.C. Введение в теорию расписаний / B.C. Танаев, В.В. Шкурба. М.: Наука, 1975.-256 с.

97. Транспортная логистика / Под общ. ред. Л.Б. Миротина. М.: Экзамен, 2002. -512 с.

98. Трояков А.Н. Повышение безопасности и эффективности движения маршрутных автобусов в городах / Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1986.

99. Трудовой кодекс Российской Федерации. СПб.: Изд-во Михайлова В.А., 2002. - 192 с.

100. Федоров В.П. Математическая модель формирования пассажиропотоков / В.П. Федоров // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1974. - № 4. -С. 17-26.

101. Хастинг Н. Справочник по статистическим распределениям / Н. Хастинг, Д. Пикак. М.: Статистика, 1980. - 96 с.

102. Хрущев М.В. Исследование методов маршрутизации автобусного транспорта в городах / Дисс. докт. экон. наук. М., 2000.

103. Хрущев М.В. Методика расчета схем автобусных маршрутов в городах с использованием электронно-вычислительных машин / М.В. Хрущев // Технико-экономические проблемы работы автотранспорта, Вып. 24. М.: МИЭИ, Транспорт, 1969.-С. 183-199.

104. Хрущев М.В. Совершенствование методов организации перевозок пассажиров автобусами в городах с применением ЭЦВМ / Автореф. дис. канд. экон. наук. -М., 1970.

105. Хрущев М.В. Составление оптимальных схем автобусных маршрутов в городах с использованием ЭЦВМ «Урал-2» / М.В. Хрущев // Организация и экономика автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1970. - С. 119-133.

106. Шабалин Б.А. Обеспечение надежности исполнения заданного расписанием режима движения автобусов городских маршрутов / Дис. канд. техн. наук. М., 1984.

107. Шелейховский Г.В. Композиция городского плана как проблема транспорта / Г.В. Шелейховский. М.: Гипрогор, 1945. - 194 с.

108. Шелейховский Г.В. Транспортные основания композиции городского плана / Г.В. Шелейховский. М., 1936.

109. Шмульян Б.Л. Энтропийные методы моделирования городских систем / Б.Л. Шмульян. М.:ВНИИСИ, 1980. - 72 с.

110. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения / Р. Штойер. М.: Радио и связь, 1992. - 504 с.

111. Яворский В.В. Модели и алгоритмы проектирования маршрутных сетей городского пассажирского транспорта / Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, 1976.-24 с.

112. Ярошевич А.В. Расчетные методы анализа структуры пассажиропотоков с использованием ЭВМ / А.В. Ярошевич. Минск: Минск, радиотехн. инст., 1980 -Юс.

113. Андрианов В. ТИС на транспорте / В. Андрианов // ArcReview. Современные геоинформационные технологии. № 1. -2003.

114. Garrison W.L. Tomorrow's transportation: changing cities, economies, and lives / W.L. Garrison, J.D. Ward Norwood: Artech House, 2000. - 316 pp.

115. Hibbs J. Transport policy: The myth of integrated planning / J. Hobbs. London: The institute of economic affairs, 2000. - 111 pp.