автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:План формирования пассажирских поездов при условии удовлетворения спроса на категории мест

ВВЕДЕНИЕ.

1. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОСВОЕНИЯ ПАССАЖИРОПОТОКОВ В ДАЛЬНЕМ СООБЩЕНИИ.

Л. Краткая характеристика организации пассажирских перевозок на отечественных железных дорогах.

1.2. Зарубежный опыт организации пассажирских перевозок.

1.3. Лнаииз работ отечественных и зарубежных авторов в области организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте.

1.3.1. Определение пассажиропотоков.

1.3.2. Выбор схем формирования составов пассажирских поездов.

1.3.3. Расчет плана формирования пассажирских поездов.

1.4. Постановка задачи, цель и методы исследования.

2. ПРОГНОЗ СПРОСА НА ПЕРЕВОЗКИ С СЕГМЕНТИРОВАНИЕМ ПО ТИПАМ ВАГОНОВ И КАТЕГОРИЯМ ПОЕЗДОВ.

2.1. Прогнозирование пассажиропотока.

2.1.1. Прогнозирование пассажиропотока по месяцам в течение года

2.1.2. Прогнозирование пассажиропотока методом корреляционного анализа для дороги и направления.

2.1.3. Прогнозирование пассажиропотоков по категориям мест.

2.2. Исследование спроса на места различных категорий в дальнем сообщении.!.=.

2.2.1. Определение функции спроса на места в вагоны различных категорий от расстояния следования.

2.2.2. Распределение пассажиропотока дальнего следования по скоростям движения.

2.2.3. Исследование композиции скорых поездов в зависимости от времени хода.

3. РАСЧЕТ ЧИСЛА, НАЗНАЧЕНИЙ И СХЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ ДАЛЬНЕГО СЛЕДОВАНИЯ С УЧЕТОМ СПРОСА НА КАТЕГОРИИ МЕСТ.

3.1. Факторы, влияюпдие на план формирования пассажирских поездов.

3.2. Моделирование густот пассажиропотока с сегментацией по спросу на категоркга мест в поездах дальнего следования.

3.2.1. Пример определения густот пассажиропотока с учетом спроса на категории мест.

3.3. Определение схемы формирования пассажирского поезда.

3.3.1. Определение состава поезда.

3.3.2. Определение схемы формирования и числа пассажирских поездов с учетом спроса на скорость и категории мест.

3.4. Оценочная модель расчета плана формирования пассажирских поездов при полном удовлетворении спроса на категории мест в поездах.

3.4.1. Математическая постановка задачи.

3.5. Модель расчета плана формирования пассажирских поездов, максимизирующая доход железной дороги от перевозки пассажиров при фиксированных схемах поездов.

3.5.1. Математическая постановка задачи.

3.6. Корректировка схем поездов различных назначений.

3.7. Модель расчета плана формирования пассажирских поездов с максимальным удовлетворением спроса на категории мест при ограниченном ресурсе вагонов.

3.7.1. Математическая постановка задачи.

3.7.2. Методика расчета плана формирования пассалшрских поездов с максимальным удовлетворением спроса на категории мест.

3.8. Анализ вариантов расчета числа и назначений пассажирских поездов дальнего следования по разработанным методикам.

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ С УЧЕТОМ СПРОСА НА МЕСТА В ПОЕЗДАХ НА ВЫБРАННЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

4.1. Анализ результатов расчета числа и назначений пассажирских поездов на направлении Москва - Брест.

4.2. Анализ результатов расчета числа и назначений пассажирских поездов на направлении Москва - Оренбург.

4.3. Анализ результата расчета числа и назначений пассажирских поездов на полигоне, включающем направления Московской, Северной, Свердловской и Горьковской железных дорог.

Экономические и политические процессы, негативно отразившиеся на всех сферах производственной деятельности страны, поставили железнодорожный транспорт в тяжелейшее положение. Несмотря на это, железнодорожный транспорт России продолжают занимать ведущее место в транспортной системе страны, осваивая 38,5 % пассажирооборота по данным 1999г.

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 15.05.98 г. №448 «О концепции структурной реформы федерального железнодорожного транспорта» основная задача управления пассажирскими перевозками заключается в достижении максимальной эффективности функционирования пассажирского транспорта, обеспечении полного и качественного удовлетворения платежеспособного спроса населения на перевозки с минимальными издержками.

Пассажирские перевозки продолжают оставаться нерентабельными. Покрытие убытков осуществляется за счет прибыли, получаемой от грузовых перевозок.

Для сокращения убыточности необходимо изыскать пути, позволяющие повысить эффективность пассажирских перевозок, конкурентоспособность пассажирского железнодорожного транспорта, сократить затраты на перевозки пассажиров при одновременном повышении качества перевозок и предоставления дополнительных услуг пассажирам дальнего следования.

Целью настоящего исследования является разработка теоретических и методических основ для оптимального выбора числа и назначений пассажирских поездов дальнего следования, схем их формирования с учетом спроса на места по типам вагонов и категориям поездов, позволяющих повысить эффективность работы пассажирского железнодорожного транспорта, учитывая при этом интересы пассалсиров.

Современное состояние теории и практики организации пассажирских перевозок в дальнем сообщении у нас в стране и за рубежом указывает на актуальность поставленной в работе проблемы.

Предлагаемые в работе методы позволят прогнозировать величину пассажиропотока по категориям мест в поездах дальнего сообщения, установить спрос на места различных категорий и скорости движения, моделировать густоты пассажиропотока с учетом спроса на места в вагонах различных типов и скорости следования, определить схему формирования состава пассажирского поезда.

Математические модели расчета числа и назначений пассажирских поездов дальнего следования, представленные в диссертационной работе, позволят получить варианты плана формирования позволяющие удовлетворить спрос на перевозки с одной стороны и рационально использовать ресурс пассажирского вагонного парка - с другой.

Результаты исследования, выполненного с целью подготовки СевероКавказской железной дороги к пропуску длинносоставных пассажирских поездов, приведены в работе [17]. Рекомендуются два варианта организации обращения пассажирских поездов: составы длиной до 20 - 24 вагонов и сдвоенные поезда с остановками лищь на станциях смены локомотивов и водоснабжения. Организация обращения поездов длиной до 20 вагонов возможна без удлинения приемо-отправочных путей на станциях. При вводе в обращение составов длиной 22 - 24 вагона потребуется удлинение п)лгей или организация групповых поездов с объединением (разъединением) групп вагонов по станциям, имеющим длину путей не менее 600 м. Формирование сдвоенных поездов рекомендуется как разовое мероприятие в периоды массовых перевозок пассажиров вместо прокладки дополнительных составов. Также в работе выполнены технико-экономические расчеты для нахождения оптимальной длины пассажирского поезда на Северо-Кавказской железной дороге. Основным критерием технико-экономической эффективности рассматриваемых вариантов явилось сокращение поездных локомотивов и локомотивных бригад, времени нахождения пассажиров в пути следования, изменение числа и продолжительности скрещений и обгонов пассажирских поездов. В то же время увеличились единовременные затраты, связанные с усилением пропускной способности участков, удлинением путей и платформ и др. Проведенные расчеты показали, что оптимальная длина пассажирских поездов в условиях Северо-Кавказской железной дороги составляет 24 вагона.

На основании результатов технико-экономических расчетов авторы исследования [32] говорят о целесообразности включения в длинносоставные поезда максимальной длины на направлении Москва-Крым, Москва-Кавказ не более 24-25 вагонов.

Результаты тяговых расчетов на южном направлении показали, что сокращение числа остановок в длинносоставных и сдвоенных пассажирских поездах позволит сократить время пребывания пассажиров в пути, повысить техническую и маршрутную скорости движения поездов [33]. Исключение общих вагонов позволит повысить маршрутную скорость и комфортабельность поездки пассажиров, а также доходы от перевозок.

Анализ работ позволяет сделать вывод о трм, что вопрос о выборе схем формирования составов пассажирских поездов ставился и решался отечественными исследователями. Однако существующие методы решают задачу определения схем формирования пассажирских поездов в отрыве от выбора их числа и назначений и одновременного учета спроса на категории мест в условиях ограниченного ресурса вагонов различных типов.

1.3.3. Расчет плана формирования пассажирских поездов

Вопросам выбора числа и назначений пассажирских поездов, а также оптимизации плана формирования пассажирских поездов посвятили свои труды Ф. П. Кочне в [42], В.В.Клигман [35], В.Г.Шубко [40,81-86], Н.А.Гридасов [16], Ю.О.Пазойский [67], Ф,С,Гоманков [12,13], В.И.Лукашев [48,50,52], А.И.Беляк [6], Ю.А.Торяник [75], Н.А.Батурина [2,3] и др.

В статье [35] автор устанавливает принципы и способы расчета плана формирования пассажирских поездов прямого сообщения. Для определения назначений поездов и струй пассажиропотока пополнения, которые рационально объединять с конечными струями, то есть струями, назначение которых соответствует назначению поезда, предлагается произвести предварительные расчеты по определению сравнительной мощности объединенных струй пассажиропотока и рациональному распределению струй пассажиропотока пополнения. Причем, если в первую очередь производить пополнение наиболее мощных объединенных струй пассалсиропотоков, то будет организовано наибольшее число прямых поездов.

В работе [42] определение оптимального варианта плана формирования пассажирских поездов автор предлагает производить по минимуму суммы эксплуатационных затрат и капитальных вложений, приведенных к эксплуатационным. Приводится блок-схема расчета плана формирования пассажирских поездов, в соответствии с которой составлена программа расчетов на ЭВМ, позволяющая обрабатывать большой объем информации о пассажиропотоках и среди большого числа вариантов плана формирования выбрать лучший в технико-экономическом отношении.

Анализ факторов, определяющих выбор варианта числа и назначений пассажирских поездов, приводится в [9]. Среди них такие факторы как: время отправления пассажирских поездов с начальной станции; время проследования крупных станций со значительной сменой пассажиропотоков; продолжительность простоя составов по конечным станциям и время отправления поездов с начальной станции.

В работах [81-86] задача расчета плана формирования пассажирских поездов ставится как общая задача линейного программирования при заданных возможных маршрутах обращения пассажирских поездов, величинах расчетных струй пассалшропотоков, весовых нормах и скоростях движения поездов всех категорий, композициях составов поездов и известном распределении пассал<иропотока по параллельным ходам. Ограничениями в задаче являются неравенства, выражающие превышение числа мест в поездах для каждого участка расчетного полигона над величиной густоты пассажиропотоков. За критерий оптимальности принимаются приведенные народнохозяйственные затраты, включающие перевозочные затраты транспорта и затраты, оценивающие время проезда пассажиров, а также удобство сообщения.

Так как пассалшрские поезда, обращающиеся на сети железных дорог, связаны общими пересадочными пассажиропотоками, то расчет плана формирования пассалшрских поездов целесообразно производить в целом для больших полигонов сети. Но при этом возникают трудности в увязке планов формирования, рассчитанных для отдельных полигонов. О целесообразности проведения расчетов числа и назначений пассажирских поездов в целом для сети железных дорог указывается в работах [81,12\

Расчет плана формирования пассажирских поездов для сети в целом, как отмечается в статье [16] позволяет наиболее полно учитывать интересы пассажиров и возможности железнодорожного транспорта, лучше использовать возможности беспересадочных сообщений и т.д. ,

В работе [81] автор предлагает на основе исследования модели расчета плана формирования пассажирских поездов поэтапное проведение расчета. На первом этапе решается на сетевом уровне задача освоения пассажиропотоков при беспересадочности следования основного потока пассажиров с учетом

U С» U с» перерабатывающей способности станций и пропускной способности линий, выделенной для пассажирского движения. На втором этапе расчета учитываются требования к качеству перевозки пассажиров и снимаются допущения и упрощения, которые были введены в модель.

Автор работы [48] считает, что оптимальное решение задачи установления назначений на сетевом уровне может привести к необходимости перестройки всей существующей схемы обращения пассажирских поездов практически по всем определенным на сети дорог связям. Автор статьи предлагает другой путь - последовательное изменение действующей схемы в соответствии с выявившимися недостатками. Такой подход требует ежегодной корректировки схемы обращения. Определение оптимального числа назначений для распределений поструйных внутренних пассажиропотоков сводится к решению задачи линейного программирования. В качестве коэффициентов при неизвестных в ограничениях задачи выступают перспективные средние вместимости пассажирских поездов, а правыми частями неравенств являются прогнозируемые значения ожидаемой «внутренней» густоты движения пассажиров по участкам рассматриваемого направления. В результате расчета устанавливаются перспективные варианты числа и назначений пассажирских поездов, которые затем сопоставляются с действующими размерами движения. Это сопоставление выявляет потребность в проведении корректировки действующих назначений.

В статье предлагается [50] оптимизацию назначений пассажирских поездов производить для отдельных полигонов или направлений сети железных дорог в два этапа. На первом этапе рассматриваются только «внутренние» пассажиропотоки без учета транзита и разрабатывается оптимальная структура внутренних поездопотоков. На втором этапе учитывается только та часть транзитного пассажиропотока, которая не обеспечивается транзитными по отнощению к рассматриваемому направлению сети поездами и осуществляется необходимая корректировка полученной на первом этапе схемы обращения. Методика рещения данной задачи базируется на рещении общей задачи линейного программирования. К ограничениям задачи предъявляются следующие требования: полной реализации ожидаемого пассажиропотока; обеспечения беспересадочности перевозок «внутренних» пассажиропотоков в рамках рассматриваемого направления сети. Недостатком данной методики является то, что искусственное разделение потоков может привести к увеличению расходов на их освоение.

В работе [40] к одному из допущений, введенных в модель, относится использование густоты пассажиропотоков на участках сети при сетевом расчете числа и назначений пассажирских поездов, а не учет распределения пассажиропотока по поездам. В работах [40,82] рассматриваются задача распределения пассажиропотока по поездам при заданном плане формирования как многопродуктовая задача в сети и задача построения плана формирования пассажирских поездов с одновременным распределением пассажиропотока по поездам на направлении, представляющая собой задачу синтеза сети для заданного многопродуктового потока.

Однако использование методов оптимизации многопродуктовых потоков весьма затруднительно при больших размерностях решаемых задач.

В книге [40] и работе [29] представлен алгоритм расчета плана формирования пассажирских поездов с учетом оценок пересадок пассажиров. Эта задача также как и предыдущая сводится к задаче синтеза сети.

На первом этапе решения сетевой задачи освоения пассажиропотоков одним из ограничений задачи является пропускная способность участка, выделенная для пассажирского движения, записанная в виде неравенства, выражающего превышение пропускной способности участка над числом пассажирских поездов, проходящих по участку [84Л.

Пропускную способность участков, выделенную для пассажирского движения при расчете плана формирования пассажирских поездов на полигоне возможно учесть, применяя алгоритм нахождения максимального многопродзгктового потока в сети [40]. Используя метод расстановки пометок, находят разрезы сети, которые лимитируют пропуск поездов и составляют дополнительные ограничения задачи по пропускной способности. Если задача не будет иметь решения, то необходимо либо увеличивать пропускную способность по линиям определенным минимальным разрезом, либо изменить направление следования пассажиров по параллельным направлениям полигона. В этом случае необходимо детализировать учет пропускных способностей по отдельным линиям и вводить переменную густоту пассажиропотока.

На примере полигона в работе Ю.О. Пазойского [67] предлагается моделировать густоту пассажиропотока при ограниченной пропускной способности линий, выраженной в пассажирах, с помощью наложения струй пассажиропотока, направленных по кратчайшему по времени следования пути. Дуги, полностью насыщенные пассажиропотоком, при условии полного использования резерва пропускной способности исключаются из сети при дальнейшем моделировании густот. Затем на основании новых густот пассажиропотоков рассчитывается план формирования пассажирских поездов.

Другим ограничением задачи расчета плана формирования пассажирских поездов в работе [70,81] является ограничение по обеспечению заданного уровня беспересадочного сообщения. В задаче, решаемой для сети железных дорог, это ограничение записывается в виде неравенства, выполнение которого позволяет обеспечить беспересадочное сообщение для основного потока пассажиров. Также автором представлен алгоритм построения плана формирования пассажирских поездов на направлении, обеспечивающий максимальный уровень беспересадочных сообщений при минимальных затратах, с использованием задачи анализа многопродуктовой сети.

В работе [12,13] приведена методика определения числа и назначений пассажирских поездов с учетом транзитных потоков в узлах. В качестве ограничений в этой методике приняты неравенства, выражающие превышение числа мест в поездах над величиной расчетной густоты пассажиропотока на участке; запреты на прием и отправление поездов по станциям в определенные периоды суток; обеспечивающие освоение основных транзитных потоков беспересадочными сообщениями. За критерий оптимальности принимаются затраты, оценивающие потерю времени пассажирами в пути следования, при отправлении, прибытии поездов, пересадке и транспортные расходы.

В статье [12] отмечается, что для сети железных дорог корреспонденции величиной менее одного пассажира в сутки составляют более 30% их общего количества. Для этих струй пассажиропотоков вводятся в обращение группы вагонов беспересадочных сообщений, которые прикрепляются к пассажирским поездам. В работе приведена постановка задачи прикрепления беспересадочных вагонов к поездам. В более ранних работах автора формулируется задача определения числа и назначений беспересадочных вагонов как за дача линейного программирования. В результате решения поставленной задачи возможно получить не только число и назначения беспересадочных вагонов, но и пассажиропоток, следующий через узел с пересадкой.

В работах [81,84] рассматриваются возможности применения алгоритма решения многопродуктовой задачи о допустимости при исследовании допустимого плана формирования пассажирских поездов на направлении, а также исследуется возможность освоения заданного пассажиропотока заданным вариантом плана формирования пассажирских поездов.

Задача освоения пассажиропотоков узла только за счет транзитных поездов представлена в исследовании [84,40]. Необходимость решения этой задачи объясняется тем обстоятельством, что для расчета плана формирования пассажирских поездов на полигоне необходимо определить станции формирования и оборота пассажирских поездов не только с позиций технического оснащения станций, но и из сложившейся структуры пассажиропотоков в узлах.

К исходным данным при расчете плана формирования пассажирских поездов относится величина густоты пассажиропотоков за месяц, которая носит более или менее, как отмечается в работах В.Г.Шубко [81,82] детерминированный характер. Суточные же пассажиропотоки имеют большие колебания и в связи с этим часть пассажиров вынуждена перенести дату отъезда из-за невозможности приобретения в отдельные дни билетов. Считая суточные густоты пассажиропотоков случайными величинами, автор оценивает как вероятность освоения пассажиропотоков, так и абсолютные значения числа пассажиров, которым необходимо перенести дату отправления.

Во всех рассмотренных выше работах целевой функцией задачи расчета плана формирования пассажирских поездов является уровень затрат, включающих транспортные расходы и затраты, оценивающие время нахолсдения пассажиров в поездах. В работе [29] приводится модель расчета плана формирования пассажирских поездов с учетом ограничений по вагонному парку. Такой подход к решению задачи дает возможность количественно оценить эффективность вводимых размеров движения и использование подвижного состава.

Автором работы [81] подчеркивается необходимость расчета числа и назначений пассажирских поездов на расчетной сети исходя из оптимальной удельной мощности тяги из-за различных профильных условий по маршруту следования поезда. Здесь же приводится постановка задачи расчета плана формирования пассажирских поездов.

В [2,3] представлен расчет плана формирования с учетом изменения пассажиропотока во времени.

Проведенный анализ существующих методик расчета и оптимизации плана формирования позволяет сделать вывод, что данная проблема исследовалась широко и всесторонне. Однако основным недостатком этих методов является то, что не учитывается спрос на категории мест в вагонах различного типа и получаемая прибыль от включения в состав пассажирского поезда более комфортабельных вагонов. Таким образом, зачастую оптимальным получается самый дешевый вариант, не учитывающий интересы пассажиров с точки зрения комфортабельности перевозок.

1.4. Постановка задачи, цель и методы исследования

Основой планирования и организации пассажирских перевозок дальнего сообщения является определение потребностей населения в перевозках, прогнозирование их объемов на железнодорожном транспорте в планируемый период на основе исследования характера и структуры пассажиропотока.

Пассажирский железнодорожный транспорт осуществляет перевозку пассажиров в дальнем сообщении различными категориями поездов и в различных типах вагонов, от чего зависит стоимость проезда. Поэтому в моделях расчета числа, назначений и композиции составов пассажирских поездов дальнего следования необходимо максимально учитывать спрос на перевозку различных по уровню доходов групп населения в строгом соответствии с ресурсом парка пассажирских вагонов и техническими возможностями железных дорог.

Несмотря на наметившийся рост пассажиропотока в последние два года, дальние пассажирские перевозки продолжают оставаться убыточными. Для выхода из кризиса и сокращения убыточности дальних пассажирских перевозок, повышения эффективности функционирования пассажирского железнодорожного транспорта помимо создания и внедрения современного подвижного состава и новой техники, реформирования структуры управления пассажирскими перевозками в дальнем сообщении, требуется разработать новые ресурсосберегающие технологии, позволяющие установить соответствие спроса и предложения на перевозки.

Целью исследования является разработка теоретических и методических основ для оптимального выбора числа и назначений пассажирских поездов дальнего следования, схем их формирования с учетом спроса на места по типам вагонов и категориям поездов, позволяющих повысить эффективность работы пассажирского железнодорожного транспорта. Учитывая при этом интересы пассажиров.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо разработать комплексную модель расчета плана формирования пассажирских поездов (ПФПП) (Рис. 1.4.1), включающую следующие задачи:

- определение основных путей повышения эффективности организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте;

- анализ структуры пассажиропотока и установление спроса на перевозки в поездах дальнего сообщения по типам вагонов и скорости следования;

- моделирование перспективных густот пассажиропотока на участках расчетной сети с учетом спроса на категории мест в поездах;

- расчет схем формирования составов пассажирских поездов дальнего сообщения на основе спроса на перевозки;

- разработка оценочной модели расчета плана формирования пассажирских поездов дальнего следования при полном удовлетворении спроса на категории мест в поездах для определения потребного парка вагонов;

ОУИ ней прогноз спроса на перевозки с сегмен-пфованием по тапам вагонов и категориям поездов

Моделирование перспективных густот пассажиропотока на участках расчетной сети с разделением по спросу на категории мест в поездах'

Определение схем форлшрования поездов различных назначений и категорий на основе спроса на перевозки

Оценочная модель расчета плана фор\шрования пассажирских поездов при полном удовлетворении спроса на категории мест в поездах для определения потребного парка вагонов

Модель расчета плана формирования пассажирских поездов, максимизурующая доход железной дороги от перевозки пассажиров при фиксированных схемах поездов

Анализ результатов расчета плана формирования, корректировка схем пассажирских поездов

Модель расчета плана формирования пассажирских поездов при максимальном удовлетворении спроса на перевозки при заданном ресурсе вагонов

Рис. 1.4.1 Функциональный состав комплексной модели расчета плана формирования пассажирских поездов

32

- разработка модели расчета плана формирования пассажирских поездов дальнего следования, максимизирующая доход железной дороги от перевозки пассажиров при фиксированных схемах формирования;

- разработка модели расчета плана формирования пассажирских поездов дальнего следования при максимальном удовлетворении спроса на перевозки при заданном ресурсе вагонов различного типа.

Для эффективного функционирования комплексной модели расчета плана формирования пассажирских поездов должно быть разработано информационное обеспечение, которое состоит из двух частей - нормо-справочной информации (НСИ) и оперативно-учетной информации (ОУИ). ней является условно постоянной частью информационного обеспечения и содержит перечни, нормы, схемы и константы: перечень станций, входящих в расчетный полигон; наименования станций формирования и оборота составов пассажирских поездов; возможные схемы формирования составов пассажирских поездов; вместимость вагонов различных типов; ресурс вагонного парка; тип подвижного состава; единичные расходные ставки; стоимость проезда и др.

Оперативно - учетную информацию (ОУИ) составляют: структура и величина пассажиропотока; фактическая населенность вагонов по типам в поездах различных категорий и др.

2.1.1. Прогнозирование пассажиропотока по месяцам в течение года

Изучение отчетных данных по основным показателям работы сети периода с 1993 по 1999г.г. показало, что величина пассажиропотока имеет значительную неравномерность по месяцам в течение года (Таблица П 2.1 Приложения 2).

Для анализа сезонных колебаний пассажиропотока дальнего следования воспользуемся преобразованием при помощи среднего коэффициента по формуле [65]:

К=1 где / =1,2,. - номер года;

ЖЛ=1,2,12 - номер месяца.

Результат преобразования представлен в таблице П 2.2 Приложения 2, анализ которой показывает, что значения коэффициента Щ1,К/ соответствующего месяца колеблются около своего среднего. Особенно стабильны и близки к своему среднему значения коэффициента ЯЛ[1,К/ в марте и июле месяце. Следовательно, возможно составить прогноз пассажиропотока по месяцам на основе предполагаемого годового значения или, имея данные нескольких месяцев в начале года, рассчитать величину пассажиропотока за год и на предстоящие месяцы до конца года.

Например, имея отчетные данные по сети о количестве отправленных пассажиров в месяц с января по июль 2000г., составим прогноз в целом на 2000г. и на последующие месяца данного года (Таблица 2.1.1).

Путем деления значения показателя за месяц на соответствующий средний коэффициент 1¥[1,К] получим возможные годовые значения показателя, средняя величина которого составит 137162 тыс. пассалшров. Далее перемнолсая полученную годовую величину показателя на средний

2. ПРОГНОЗ СПРОСА НА ПЕРЕВОЗКИ С СЕГМЕНТИРОВАНИЕМ ПО ТИПАМ ВАГОНОВ И КАТЕГОРИЯМ ПОЕЗДОВ

2.1. Прогнозирование пассажиропотока

Прогнозирование пассажиропотоков в современных условиях является задачей предшествующей расчету плана формирования пассажирских поездов. От его точности в значительной степени зависит качество обслуживания пассажиров, совершенствование технологии работы и технического оснащения подразделений, использование пассажирского железнодорожного подвижного состава, а на его основе осуществляется оперативное управление пассажирскими перевозками.,

Поэтому для решения поставленных в работе задач необходимо разработать методы, позволяющие производить прогнозирование величины пассажиропотока с сегментированием по типам вагонов.

Пассажиропотоки в дальнем сообщении на железнодорожном транспорте имеют значительную сезонную неравномерность (Рис. П.2.1 Приложения 2), что вызывает существенные трудности при прогнозировании.

Важный момент, во многом обусловливающий качество прогноза, -установление функциональных связей между взаимодействующими факторами. Поскольку функциональные связи между исследуемым показателем и влияющими на него факторами не всегда прямолинейны, поэтому не мало важным является вопрос о правильном выборе детерминированной основы прогноза.

В процессе исследования величины и характера пассажиропотока было получено несколько конкурентоспособных вариантов прогноза. В работе представлены методы, результаты проверочных расчетов которых наиболее близки к реальным и наилучшим образом удовлетворяют условиям достоверности и значимости. коэффициент 1¥[1,К], соответствующий тому или иному месяцу, получим прогнозные значения количества отправленных пассажиров по месяцам. Сравнив прогнозные значения с соответствующими отчетными данными, определим ошибку прогноза в %.

ЗАЬСЛЮЧЕНИЕ

1. Пассажирский железнодорожный транспорт в современных условиях продолжает занимать ведущее место в освоении пассажиропотоков дальнего следования среди других видов транспорта. Несмотря на наметивщийся рост основных показателей работы, пассажирские перевозки остаются убыточными.

В целях повышения рентабельности, железнодорожные пассажирские перевозки сегодня остро нуждаются в совершенствовании организации и управления перевозочным процессом, информации пассажирских перевозок, реформировании структуры управления.

2. Разработанные в диссертационной работе модели расчета плана формирования пассажирских поездов дальнего следования направлены на решение главной задачи, стоящей сегодня перед пассажирским железнодорожным транспортом, - снижение убыточности пассажирских перевозок при одновременном повышении качества обслуживания пассажиров. Одним из важнейших путей повышения качества обслуживания пассажиров является максимальное удовлетворение спроса на перевозки. Решение этого вопроса позволит повысить конкурентоспособность железнодорожных дорог, привлекая дополнительный объем пассажиров с альтернативных видов транспорта.

3. В работе на основе анализа отечественного и зарубежного опыта определены пути повышения эффективности дальних пассажирских перевозок. Сделан вывод о необходимости разработки комплексной модели расчета плана формирования пассажирских поездов (ПФПП), включающей в себя решение задач прогнозирования и моделирования густот пассажиропотока, определения схем составов, расчета числа и назначений пассажирских поездов с учетом спроса на перевозки в вагонах различных типов и ресурса подвижного состава.

4. На основе данных статистической отчетности в работе выбраны методы прогнозирования пассажиропотоков. Результаты проверочных расчетов по выбранным методам наиболее близки к реальным и наилучшим образом удовлетворяют условиям достоверности и значимости.

Так для решения задач прогнозирования и определения пассажиропотоков с целью расчета размеров движения хорошие результаты можно получить методом корреляционного анализа, на основе которого впервые разработан метод прогнозирования пассажиропотоков по категориям мест в поездах.

5. Результаты натурного обследования позволили произвести сегментирование пассажиропотока дальнего следования по категориям мест и по расстоянию следования. Получены функции спроса на места в вагоны различных категорий' и скорости следования в зависимости от дальности поездки.

Установлено, что с увеличением расстояния следования повышается спрос на более комфортабельные вагоны. Так функции спроса категории «СВ» и «Купе» в зависимости от дальности поездки принимают значения от 0,0184 до 0,0974 и от 0,2622 до 0,8691 соответственно. По спросу на скорость следования подразделяется пассажиропоток категории «СВ», «Купе», «Плацкарт», причем в зависимости от дальности следования значения функций спроса на скорость данных категорий приближаются к единице.

6. На основе установленного спроса в диссертационной работе предложены методы расчета густот пассажиропотока и потребных схем пассажирских поездов, которые являются основой для расчета плана формирования пассажирских поездов.

7. Разработаны модели расчета плана формирования с целью снижения-убыточности при одновременном повышении качества пассажирских перевозок.

- Модель расчета плана формирования пассажирских поездов при полном удовлетворении спроса на категории мест в поездах рекомендуется к применению для оценки существующего плана формирования. Результаты расчетов по данной модели устанавливают потребное количество вагонов различных типов.

- Модель расчета плана формирования пассажирских поездов по условиям максимизации дохода железной дороги от перевозки пассажиров при фиксированных схемах поездов позволяет сократить убыточность пассажирских перевозок и уменьшить величину перекрестного их финансирования за счет доходов от грузового движения.

- Модель расчет плана формирования пассажирских поездов с максимальным удовлетворением спроса на категории мест при ограниченном ресурсе вагонов позволяет пол5Л1ить число и назначения пассажирских поездов в соответствии со спросом на перевозки и ресурсными возможностями железных дорог.

8. Реализация методики расчета плана формирования пассажирских поездов с учетом спроса на категории мест на направлениях сети, таких как Москва - Брест, Москва - Оренбург и полигоне, включающего направления Московской, Северной, Свердловской и Горьковской железных дорог, позволяет заключить следующее:

- Возрастает потребность в вагонах различных категорий. Так на направлении Москва - Брест доли вагонов категорий «СВ» и «Плацкарт» от общего количества увеличились на 2 %, на направлении Москва - Оренбург и на полигоне, включающем направления Московской, Северной, Горьковской и Свердловской железной дороги, доля вагонов категории «Купе» увеличилась соответственно на 2 и 4 процента. Этот факт дает возможность сделать вывод о том, что для получения более точных расчетов необходимо устанавливать спрос на категории мест не только в целом по направлению, но и отдельно по назначениям;

- Сокращаются размеры движения при полном освоении пассажиропотока: на направлении Москва - Брест на 17%; на направлении Москва - Оренбург на 2%; на полигоне, включающем направления Московской, Северной, Горьковской и Свердловской железной дороги, на 4%.

- Выявлен резерв вагонов различных категорий;

- Прирост прибыли от пассажирских перевозок по сравнению с действующим планом формирования в сопоставимых условиях составит: на направлении Москва - Брест 8%; на направлении Москва - Оренбург 5%; на полигоне, включающем направления Московской, Северной, Горьковской и Свердловской железной дороги, 2%.

- Показана работоспособность предлагаемых моделей и адекватность получаемых решений реальным условиям практики работы железных дорог.

9. На основе метода расчета схем формирования пассажирских поездов, предложенного в диссертационной работе, произведено обоснование выбора

1 г> Л " и схем составов пассажирских поездов, формируемых Забайкальской железной дорогой, на основе соответствия между спросом и предложением, что имеет большую практическую ценность в организации пассажирских перевозок и обусловливает качество обслуживания пассажиров.

10. Разработанная комплексная модель расчета плана формирования пассажирских поездов при условии удовлетворения спроса на категории мест может быть адаптирована и реализована в рамках АСУ «Экспресс».

1. Баландин A.M., Жабров С.С., Попов Ю.В. Программа повышения скоростей движения.//Ж.д.транспорт.-1986. №5.с. 12-14.

2. Батурина H.A. Методика расчета плана формирования пассажирских поездов на направлениях с интенсивным грузовым движением. МИИТ, ДИС.К.Т.Н., 1988.-23с.

3. Батурина H.A. Расчет плана формирования пассажирских поездов с учетом изменения пассажиропотока во времени //Межвуз.сб.научн.тр./ МИИТ, 1981, вып. 657: Оптимизация эксплуатационной работы железных дорог. -с. 107-115.

4. Беленький М.Н. Улучшение планирования показателей пассажирских перевозок.//Ж.д.транспорт.-1970.-№6.с.65-70.

5. Белозеров В.Л. Формирование экономического механизма управления пассажирскими перевозками на железных дорогах России (проблемы и методы решения). Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.э.н М.: МИИТ, 1998.

6. Беляк А.И. К вопросу об установлении размеров и структуры транзитных пассажиропотоков. Тр ВНИИЖТ, 1984, с.53-58.

7. Бещева Н.И. Основные вопросы улучшения пассажирских перевозок в местном сообщении на электрифицированных линиях.//Ж.д. транспорт. 1964 №6,с.34-40.

8. Битев В.А. Исследование информационных потоков в системе оперативного управления пассажирскими перевозками. Тр. МИИТ,1983, вьш.734, с. 14-15.

9. Бурдакова Г.А., Федоров В.А. Выбор схемы формирования поездов. Тр ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с.78-88.

10. Ю.Высоцкий Ю.Л. Организация сдвоенных пассажирскихпоездов,//Ж. д.транспорт.-1984., №7. с. 5 5-56.

11. П.Гловацкая А.П. Методы и алгоритмы вычислительной математики. Учеб.пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1999.- 408 с.

12. Гоманков Ф.С. Исследования вопросов совершенствования схемы обращения пассажирских поездов: Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.-М., 1973.-23с.

13. Гоманков Ф.С. Определение транзитных потоков пассажиров в железнодорожных узлах. Тр. МИИТ, 1974, вып.379, с. 168-176.

14. Гридасов H.A. Прогнозирование пассажиропотоков в период праздничных перевозок.»Труды МИИТ». М.,1974, вьш.379, с. 177.

15. Гридасов H.A., Лукашев В.И., Сирик А.Ф., Беляк А.И. Опыт рационализации пассажирских перевозок. М.: Транспорт, 1984. - 39с.

16. Гридасов H.A., Шубко В.Г. Основные направления совершенствования пассажирских перевозок на ж.д. транспорте.ТР.МИИТ,1983, вып.734, с.3-10.

17. Давыдов Г.С., Зубков В.Н., Еременко В.Н. Организация обращения пассажирских поездов повышенной длины на Северо-Кавказской ж.д.//Сб.науч.тр./РИИЖТ.-1985. Вып. 182: Вопросы увеличения пропускной и провозной способности железных дорог.-с.41-46.

18. Дармоян П.А., Кучевский Н.Г. Методы прогнозирования пассажирских перевозок. Минск, «Наука и техника», 1975, -86с.

19. Дмитриенко A.B., Покацкая Е.В. Пассажирские перевозки в условиях перехода к рынку./Железнодорожный транспорт, 1994, №4, с.2-10.

20. Дьяков Ю.В., Регент В. Проблемы организации высокоскоростного движения между западом и востоком Европы. /Железнодорожный транспорт, 1995, №2, с.24-28.

21. Жабров С.С. Оптимизация оперативного управления пассажирскими перевозками в прямом и местном сообщениях. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н.- Москва, 1977.-25с.

22. Жабров С.С. Результаты экспериментальной проверки трехуровневого метода оперативного прогнозирования пассажиропотока на базе ЭВМ. Тр. МИИТ, 1983, вьш.746,с. 11-13.

23. Жабров С.С. Системный подход к решению задачи оперативногопланирования пассажирских перевозок. Тр.МИИТ,1982, вып.716, с.49-54.

24. Жабров С.С, Иевенко В.В. Методика принятия решения о назначении и отмене дополнительных пассажирских поездов. Тр. МИИТД981, вып.657, с.91-106.

25. Жабров С.С, Киселев А.Н., Маневич В.А. Расчет оптимальной схемы формирования состава пассажирского поезда. Тр.МИИТ,1978, вып.592.

26. Жабров С.С, Попов Ю.В. Оценка величины неудовлетворенного спроса на перевозки пассажиров железнодорожным транспортом. Тр. ВНИИЖТ, 1984, с.58-65.27.3агордан М.И., Кравец Ф.П. Пассажирские перевозки.-М.: Транспечать, 1931.-258с.

27. Иевенко В.В. Реализация алгоритма определения густоты движения пассажиров по критерию времени с использованием ЭВМ, Тр. МИИТ,1983, вьш.734, с. 16-18.

28. Инструктивные указания по расчету плана формирования пассажирских поездов. -М.: МИИТ, 1984.-60 с.

29. Ихненко Н.П. Пассажирский сервис в длинносоставных поездах.//Ж.д.транспорт.-1986.-№5.с. 14-15.

30. Ихненко Н.П. Перспективы улучшения пассажирских перевозок на железных дорогах. Тр.РИИЖТ,1990, с.58-63.

31. Ихненко Н.П., Кривошей Б.А., Березань О.В. Длинносоставные и сдвоенные пассажирские поезда.//Ж.д.транспорт. 1985. -№12.с.27-29.

32. Каретников А. Л., Воробьев H.A. График движения поездов. М.: Транспорт, 1979. 302с.

33. Киселев А.Н. Выбор рациональных схем формирования составов пассажирских поездов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. М.: МИИТ, 1988.

34. Клигман В.В. Основные принципы составления рациональной схемы обращения дальних пассажирских поездов //Сб.науч.тр./ МИИТ.-1965.

35. Вып.203. Вопросы организации вагонопотоков, графика движения и пропускной способности ж.д.-с. 162-188.

36. Кобзев П.П., Гриневская Е.В. Автоматизация расчета пассажиропотоков даньнего следования.// Ж.д.транспорт.-1970.-№7.-с.ЗЗ-35.

37. Кобзев П.П., Дыканюк М.Л., Арчаков В.Ф. Расчет пассажиропотоков дальнего следования с применением ЭЦВМ. «Вестник ЦНИИ МПС», 1986, №6,-с. 59-62.

38. Кокоулин И.И. Дальние, местные, пригородные. М.: Транспорт, 1986. -175с.

39. Колесов A.A., Таулин Б.А., Шапкин И.Н., Шубко В.Г. Совершенствование пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. И.: Транспорт, 1991. - 143с.

40. Колпаков B.C., Шубко В.Г. Совершенствование пассажирских перевозок. -М.: Транспорт, 1983. 191с.

41. Конеева В.К. Методы изучения географии пассажиропотоков и возможности их совершенствования //Сб.науч.тр. /ТашИИТ.-1979. Вып. 154/2: Вопросы повышения эффективности работы железных дорог Средней Азии и Казахстана, -с. 37-42.

42. Кочнев Ф.П. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте. Учебник для вузов. М.: Транспорт, 1980. - 496с.

43. Кочнев Ф.П. Повышение скоростей движения пассажирских поездов. М.: Танспорт,1970.

44. КудряБцев В.А., Акулиничев В.М. и др. Математические методы в эксплуатации железных дорог. /Учебное пособие/,М.,1981.

45. Левин Д.Ю., Лукашев В.И. Пути освоения перспективных пассажиропотоков. Тр. ВНИИЖТ, 1984, с. 125-142.

46. Локтев Е.П. Закономерности формирования спроса на пассажирские перевозки в пригородном сообщении: Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. -Москва, 1992. 24с.

47. Лукашев В.И. и др. Пути освоения пассажиропотоков на перспективу. М.: Транспорт,1985.-40с.

48. Лукашев В.И. Разработка рациональных схем обращения пассажирских поездов на основе прогнозирования поструйных пассажиропотоков. -Тр.ВНИИЖТД982, вып.662, с.19-47.

49. Лукащев В.И. Регулирование размеров пассажирского движения на основе прогноза. Тр ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с.53-77.

50. ЗО.Лукащев В.И., Беляк А.И. Рационализация лассажирских сообщений на направлениях сети. Вестник ВНИИЖТ, 1982, №2, с. 12-15.

51. Лукащев В.И., Засядь-Вож А.П. Опыт оперативного планирования размеров пассажирского движения в дальнем сообщении. М.: Транспорт, 1981. - 38с.

52. Лукашев В.И., Свиридова Э.А. Математическое описание расчета густоты транпортных потоков. Тр. МИИТ, 1975, вьш.465, с.88-98.

53. Лукашев В.И., Семин К.Ф. К созданию автоматизированной системы управления пассажирскими перевозками. Тр. ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с.88-94.

54. Лукашев В.И., Семин К.Ф. Оперативное планирование сроков ввода в обращение пассажирских поездов. М.: 1979, с.26-29. (Организация движения и пассажирские перевозки. /ЦНИИ ТЭИ МПС; вьш.2(106).

55. Макарова Е.А. Повышение эффективности организации пассажирских перевозок на базе использования информационной среды АСУ «Экспресс». Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н.- Москва, 1999,29с.

56. Мамыкина Е.К., Федоров В.А. Основные принципы расчета поструйных пассажиропотоков. Тр. ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с. 14-19.

57. Марчук Б.Е. Задачи транспортной науки по образцовой организации и обслуживанию пассажирских перевозок. Тр. ВНИИЖТ, 1984, с.3-14.

58. Марчук Б.Е. Информация пассажирских перевозок. «Вестник ВНИИЖТ», 1998, №3,0.22-27.

59. Марчук Б.Е. Организация управления пассажирскими перевозками на базе средств вычислительной техники. Тр. ВНИИЖТ, 1984, с.27-44.

60. Муркес И.Р., Красильникова H.H. Организация оперативного планирования пассажирских перевозок в АСУ «Экспресс-2». Тр. ВНИИЖТ, 1984, с.84-89.

61. Пазойский Ю.О. Автоматизация составления схематического графика движения пригородных поездов. «Вестник ВНИИЖТ»,1996, №1, с. 16-20.

62. Пазойский Ю.О., Рябуха Л.С, Шубко В.Г. Организация пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте./в примерах и задачах/. М.: Транспорт, 1991. - 240с.

63. Плахов Г.Н. Прогнозирование и планирование пассажирских перевозок. /Железнодорожный транспорт, 1972, №7, с.23-25.

64. Правдин Н.В., Негрей В.Я. Прогнозирование пассажирских потоков: Методика, расчеты, примеры. -М.: Транспорт, 1980. 222с.

65. Проблемы высокоскоростных сообщений. /Железные дороги мира. 1998, №7, с.36-42.

66. Расчет оптимального плана формирования пассажирских поездов на основе реальных пассажиропотоков с использованием ЭВМ: Отчет о НИР (заключит.)/ МИИТ: руководитель Ф.П.Кочнев. 15.10.05.84.85.86.; № ГР 01840064044; инв.№ 02860034964. -М., 1985.-102с.

67. Рябуха Л.С., Крищенко A.B. Совершенствование технологии линейных пассажирских подразделений. /Железнодорожный транспорт, 1998, №8, с.8-12.

68. Саболин В.А. Проблемы удовлетворения транспортных потребностей населения //Тр.ИКТП.-1980. Вьш.77: Вопросы совершенствования методов планирования эксплуатационных показателей и организации работытранспорта, с.58-72.

69. Самарина H.A. Составление двухпутного графика движения поездов на ЭВМ. М.: Транспорт, 1971.-123с.

70. Самарина H.A., Пазойский Ю.О., Феоктистов Л.В. Составление расписания движения пассажирских и грузовых поездов на двухпутном направлении. Тр.МИИТ, 1971,вып.360.

71. Семин К.Ф., Зашихина Л.И., Чантурия Г.Я. Современный опыт оперативного планирования, разработки схемы обращения пассажирских поездов и регулирования пассажирских перевозок. Тр. ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с.6-13.

72. Сотников Е.А. Железные дороги мира из XIX в XXI век. М.; Транспорт, 1993, 200с.

73. Тимохин Э.Ю., Гаврилов А.Д., Максименко Л.В., Рубинов А.Р., Шулаков A.n. Пассажирский узел: Автоматизированные технологии. /Железнодорожный транспорт, №6,1997, с.24-26.

74. Торяник Ю.А. Анализ факторов, корректирующих выбор оптимального варианта числа и назначений пассажирских поездов. Тр. МИИТ, 1980, вып.670, с.27-41.

75. Федоров В.А. Задачи построения схемы обращения пассажирских поездов. Тр. ВНИИЖТ, 1982, вьш.662, с.3-6.

76. Федоров В.А., Лукашев В.И. Моделирование пассажиропотоков дальнего следования на ЕС ЭВМ //Межвуз.сб.науч.тр.УМИИТ.-1977. Вьш.593: Вопросы управления перевозочным процессом на железных дорогах. с.51-53.

77. Филиппов М.М., Уздин М.М., Блюдов Л.Е., Фисенко С.Н. Важный резерв овладения пассажирскими перевозками. Тр.ЛИИЖТ, 1982, с.27-34.

78. Черномордик Г.И. Пути повышения скоростей движения.//Ж.д.транспорт.-1963,№4.с.60-64.

79. Шамароков Б.Г. Технические средства вычислительного комплекса АСУ

80. Экспресс-2». Тр. ВНИИЖТ, 1984, с.90-99.

81. Шубко В.Г. План формирования пассажирских поездов (теория, методика, расчеты): Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. -Москва, 1985.-40с.

82. Шубко В.Г. Расчет плана формирования пассажирских поездов при случайном характере пассажиропотоков. Тр.МИИТ,1985, вып.770, с.12-16.

83. Шубко В.Г. Расчет числа и назначений пассажирских поездов дальнего следования для Московского узла. /Сб.науч,тр. МИИТ. 1983. Вып.740. с.20-24.

84. Шубко В.Г. Совершенствование методики расчета плана формирования пассажирских поездов. Тр.МИИТ, 1978, вып.587, с.30-57.

85. Шубко В.Г., Гоманков Ф.С. Разработка оптимальной схемы обращения пассажирских поездов на заданном полигоне сети железных дорог. Тр.МИИТ, вып.420, 1973, с. 117-129.

86. Шубко В.Г., Жербина А.И., Пазойский Ю.О. и др. Повышение качества организации пассажирских перевозок. Тр.МИИТ,1988, вып.806, с.60-82.

87. Conception at MARS 301 and its new terminal equipment. Comprehensive pessenger's ticket vending system. Mjchizuki T. "lap. Railways Eng.", 1984, 23, №4, - c.7-16.

88. Железные дороги мира.-1998-2000г.г.

89. Методические рекомендации по проведению маркетинговых исследований пассажирских перевозок. М.: ЦЛ МПС, 1999. - 76 с.