автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе

Сидиков Фуркат Абдуномо

а/правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ В ТРАНСПОРТНО-ТЕЛЕМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

05.22.01 - «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005541979

Москва - 2013

005541979

Работа выполнена на кафедре «Транспортная телематика» Московского автомобилыю-дорожного государственного технического университета (МАДИ)

Научный Доктор технических наук, доцент

руководитель: Ефименко Дмитрий Борисович

Официальные Спирин Иосиф Васильевич, оппоненты: доктор технических наук, профессор,

ФГОУ ВПО «Московский государственный

индустриальный университет (МГИУ)»,

профессор кафедры «Эксплуатация транспортных средств»

Жуков Артем Игоревич,

кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», доцент кафедры «Автомобильные перевозки»

Ведущая ГУП «Научно-исследовательский и проектный

организация: институт городского транспорта города Москвы «МосгортрансНИИпроект»»

Защита состоится 20 декабря 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.126.06 при МАДИ по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, дом 64, аудитория 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ.

[ А

Автореферат разослан <// » ноября 2013 года. Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета. Телефон для справок (499) 155-93-24

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

Остроух А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований.

Основная функция городского пассажирского транспорта (ГГГГ) - обеспечение своевременной и бесперебойной перевозки пассажиров. Современные тенденции экономического и социального развития Российской Федерации характеризуются ростом городского населения, увеличением плотности городской застройки. С одной стороны, это приводит к повышению уровня автомобилизации и насыщению транспортного потока, с другой стороны это ограничивает возможности ГПТ в части качественного транспортного обслуживания населения. В результате - снижается привлекательность ГПТ.

Большое значение при решении задач повышения привлекательности ГПТ имеют вопросы снижения затрат времени пассажиров на транспортное обслуживание, а также обеспечения надежности исполнения запланированного уровня качества предоставления транспортных услуг и точности выполнения заранее сформированных расписаний. На современном этапе это должно обеспечиваться за счет использования ресурсов, заложенных в транспортно-телематических системах, широко внедряемых в транспортно-техпологических системах страны, ее регионов и городов. В первую очередь, к таким системам следует отнести: автоматизированные системы мониторинга пассажиропотоков, автоматизированные навигационные системы диспетчерского управления (АНСДУ) пассажирским транспортом (на базе глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS), системы информирования пассажиров. Однако проведенный анализ показал, что в большинстве случаев практической эксплуатации транспортно-телематических систем на городском пассажирском транспорте, их потенциал, к сожалению, используется не полностью, что отрицательно сказывается на качестве процессов управления транспортом, в первую очередь - в части диспетчерского управления городским пассажирским транспортом, работающим в условиях транспортных потоков высокой плотности. Во многом это связано с недостатком научно-обоснованных подходов к повышению качества и точности учета в данных системах условий движения ГПТ на участках маршрутной сети, а также фактически выполненной транспортной работы.

Исходя из этого, актуальной задачей в настоящее время является развитие существующих методов обработки и использования информации транс-

портно-телематических систем, обеспечивающих повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

Объектом исследования является городской пассажирский транспорт, работающий под контролем автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

Предметом исследования являются методы обработки навигационных данных, поступающих от пассажирских транспортных средств, контролируемых автоматизированной навигационной системой диспетчерского управления.

Целью исследования является повышение качества диспетчерского управления ГПТ за счет учета условий движения на участках маршрутной сети на основе обработки навигационных данных.

Основные задачи исследования:

1. Анализ научных подходов к повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

2. Разработка методики статистической оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети.

3. Разработка методики оценки динамического показателя сложности маршрута, учитывающего влияние транспортных потоков высокой плотности на движение ГПТ.

4. Разработка методики расчета величины допустимых отклонений пассажирских транспортных средств (ПТС) от расписания движения в зависимости от сложности маршрута.

5. Разработка методики выбора в АНСДУ режима движения контролируемых ПТС на маршруте городского пассажирского транспорта, в зависимости от сложности маршрута.

6. Проведение экспериментальных исследований по оценке условий движения ПТС на участках маршрутной сети, расчету величины допустимых отклонений от расписания движения и выбору в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС, на основе обработки навигационных данных.

7. Формирование практических рекомендаций по повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в АНСДУ на основе предложенных подходов.

Научную новизну составляют следующие разработки в части повышения эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе, которые выносятся па защиту:

1) Методика оценки динамического показателя сложности маршрута, учитывающего влияние транспортных потоков высокой плотности на движение ГПТ.

2) Методика расчета величины допустимых отклонений ПТС от расписания движения в зависимости от сложности маршрута.

3) Методика выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте городского пассажирского транспорта.

Достоверность результатов проведенных в работе исследований подтверждается обоснованностью применения математических методов при обработке статистической информации, навигационных данных, собранных на объекте исследования, а также высокой сопоставимостью теоретических и экспериментальных результатов.

Практическая значимость. Предложенные в диссертации методики: статистической оценки условий движения ПТС на участках маршрутной сети, расчета величины допустимых отклонений от расписания движения ГПТ в зависимости от сложности маршрута, а также выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте ГПТ ориентированы на практическое применение и способствуют повышению эффективности диспетчерского управления в действующих АНСДУ.

Реализация результатов исследования. Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе МАДИ при подготовке специалистов по направлению «Наземные транспортио-технологические средства». Отдельные результаты диссертационного исследования одобрены и приняты к использованию в ЗАО «НПП Транснавигация» (г. Москва).

Апробация работы. Результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на: 67-й, 68-й, 69-й, 70-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, г. Москва (2009 - 2012 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работ, общим объемом 2.06 п.л., в том числе 1 статья - в издании из перечня рецен-

зируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка из 119 наименований и 5 приложений. Объем работы: 150 стр. печатного текста, 28 рисунков, 28 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность работы, излагаются цель исследования, научная новизна и практическая ценность работы.-

В первой главе проведен анализ современных подходов к повышению эффективности диспетчерского управления ГГТТ, рассмотрены основные направления развития городского пассажирского автомобильного транспорта, произведен обзор зарубежного и отечественного опыта развития диспетчерских систем.

Различным аспектам повышения эффективности перевозочного процесса на пассажирском транспорте посвящены труды российских учепых: Афанасьева Л.Л., Антошвили М.Е., Блатнова М.Д., Блинкина М.Я., Блудян Н.О., Ваксмана С.А., Вайнштока М.А., Варелопуло Г.А., Вельможина A.B., Власова В.М., Великанова Д.П., Герами В .Д., Гудкова В.А., Геронимуса Б.Л., Ефремова И.С., Зильберталь А.Х., Корчагина В.А., Кравченко Е.А., Кузнецова Е.С., Курганова В.М., Максимова В.А., Миротина Л.Б., Михайлова А.Ю., Островского Н.Б., Спирина И.В., Шабалина Б.А. и многих других.

При анализе особенностей теоретических и практических задач в области построения АНСДУ на автомобильном и городском электрическом транспорте, автоматизированных систем мониторинга пассажиропотоков, информационных систем формирования электронных паспортов маршрутов и расписаний движения транспорта, а также интеграции данных систем в городские интеллектуальные транспортные системы использовались работы Богумила

B.Н., Власова В.М., Горева А.Э., Гуревича Г.А., Ефименко Д.Б., Жанказиева

C.B., Исмаилова А.Р., Кудрявцева A.A., Николаева А.Б., Постолита A.B., П. Пржибыла, Ожерельева М.Ю., М. Свитека, Финько Е.В. и других авторов.

Анализ показывает, что с точки зрения развития теоретического аппара-

та, технология управления ГПТ базируется на разработанных ранее классических методах, в которых не в полном объеме учитывается новый уровень организации транспортных систем городов, основанный на использовании современных телематических технологий, обеспечивающих автоматизацию всех основных функций управления технологическими процессами на ГПТ, работающим в современных условиях транспортного потока высокой плотности.

При этом, несмотря на усилия органов местного самоуправления и транспортных предприятий по внедрению автоматизированных систем диспетчерского управления, в последние годы в России сформировались негативные тенденции, связанные, в первую очередь с недостаточной привлекательностью транспорта общего пользования, в связи с чем существенная доля населения использует для поездок личный транспорт.

Преодоление данной ситуации во многом видится за счет реализации мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности диспетчерского управления в действующих АНСДУ. Анализ существующих методов диспетчерского управления пассажирским транспортом показал, что в большинстве случаев они не зависят от формы организации диспетчерской системы и заключаются в следующем: изменение скорости движения, задержка ПТС на конечных остановочных пунктах, увеличение интервала отправления двух смежных ПТС, отправление ПТС по «оперативному интервалу», отправление ПТС в укороченный рейс, сокращение отстоя на конечных остановочных пунктах, но не более времени, необходимого водителю для обеспечения безопасной работы на маршруте, использование резервных ПТС, отправление ПТС по измененному направлению, переключение ПТС с одного маршрута на другой и другие. При этом, не смотря на общую тенденцию сведения «ручных операций» до минимума, в современных АНСДУ серьезной проблемой остается большая трудоемкость выполнения основных технологических операций диспетчера, что существенно снижает эффективность его работы в системе. Данное обстоятельство, в большинстве случаев, связано с работой диспетчера по выявлению и учету фактов возникновения, а также причин отклонений значений фактического времени движения транспортных средств от заданных расписанием. В современных городских условиях, указанные отклонения могут быть вызваны многими факторам, которые обобщенно можно разделить на факторы, возникающие по вине водителя и возникающие на маршруте по

стечению обстоятельств (посадка и высадка большого количества пассажиров, погодные условия, пропускная способность дороги, ДТП, ремонтные работы на дорогах, железнодорожный переезд, нештатные ситуации, а также транспортные потоки высокой плотности).

Вопросы определения условий движения транспортного потока на участках улично-дорожной сети на основе обработки навигационных данных рассматриваются в трудах Богумила В.Н., Власова В.М., Ефименко Д.Б., Оже-рельева М.Ю.

В нормальных условиях водитель ориентируется на расписание. Оперативное диспетчерское управление применяется в случаях, когда наблюдаются значительные отклонении ПТС от допустимых нормативов. При этом, для сохранения регулярности движения ПТС, попавших на участок маршрута с потоком высокой плотности, диспетчером применяется альтернативный, «интервальный» метод управления движением, в котором водителям ПТС разрешается проезжать некоторые контрольные пункты (КП) «без расписания».

В результате, в рамках первой главы были сделаны выводы о необходимости формирования и корректировки в диспетчерской системе предельно допустимых значений отклонений фактического времени движения ПТС от заданного расписанием, а также формирования методики определения выбора режима движения ПТС на маршруте ГПТ - в зависимости от динамически изменяющейся ситуации на участках улично-дорожной сети.

Во второй главе рассмотрены теоретические аспекты повышения эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом с использованием возможностей транспортно-телематических систем.

Проведенный анализ движения ПТС на маршрутах в условиях транспортного потока высокой плотности позволил сформулировать следующую научную гипотезу: «Повышение эффективности диспетчерского управления в транспортно-телематической системе может быть достигнуто за счет выбора режима движения контролируемых транспортных средств: «по расписанию» или «по интервалу», на основе статистического анализа условий работы маршрута ГПТ на участках маршрутной сети, получаемого в результате обработки навигационных данных».

В рамках формирования статистического метода оценки условий движения ПТС на участках маршрутной сети, показано, что характеристики вре-

мели движения и скоростей сообщения ГПТ являются, с одной стороны, важнейшим экономическим показателем, определяющим эффективность работы транспортного предприятия, н, с другой стороны, одним из главных показателей качества обслуживания пассажиров. В основе оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети лежит использование динамической модели маршрута движения городского пассажирского транспорта (ДММ), рассмотренной в работах Ефименко Д.Б., Богумила В.Н.

Показано, что при оценке допустимых отклонений от расписаний движения ПТС по городскому маршруту, необходимо учитывать динамически изменяющиеся условия движения на участках маршрута, которые влияют на его сложность.

В основу определения сложности маршрута ГПТ были взяты подходы, предложенные отечественными учеными в конце 80-х гг. прошлого века, которые, в рамках диссертационной работы, предложено скорректировать для дополнительного учета влияния на движение ГПТ транспортных потоков высокой плотности. В итоге, сложность маршрута предложено оценивать динамическим показателем (С,), характеризующим совокупность задержек на маршруте, связанных с пассажирообменом на остановочных пунктах, простоями у светофоров и остановочных пунктов трамвая, а также у железнодорожных переездов (при наличии). Влияние участков «заторов» учитывается путем введения дополнительного параметра, представляющего собой произведение весового коэффициента на суммарную длину участков затора на маршруте:

с, .¿й (1)

где, ккт,кп,ктв- весовые коэффициенты; Д - протяженность маршрута, км; Мост - число остановочных пунктов на маршруте; Мсв - количество светофорных объектов на маршруте; М„,„ - количество остановочных пунктов трамвая, вызывающих задержки автобусов на данном маршруте; к3 - весовой коэффициент, учитывающий влияние «заторового» участка (определяется эмпириче-

я

ски); - суммарная длина участков, которые в текущий момент находятся

¡=1

в «заторовом» состоянии (определяется в ДММ по результатам обработки

навигационных данных).

Если средняя скорость движения ПТС падает ниже определенного установленного порога, то считаем, что на соответствующем участке возникает состояние затора. Известная протяженность участка будет фиксироваться, а

п

суммарная протяженность этих участков определит значите параметра .

м

Предложенный подход к динамической оценке сложности маршрута в дальнейшем, в рамках проведенных теоретических исследований, используется при обосновании оценки регулярности движения пассажирских транспортных средств. При работе под контролем автоматизированных систем управления оценка точности выполнения расписания водителем предполагает наличие планового допустимого отклонения. Величину планового допустимого отклонения устанавливают для каждого контрольного пункта (КП) - отдельным остановочным пунктам в рейсе, по которым составляется расписание для водителя.

Для определения пределов отклонения от расписания по указанному правилу, предложено обрабатывать статистические данные о времени движения на перегоне между контрольными пунктами. Для дальнейших расчетов необходимо определить среднее значение и дисперсию случайной величины «время движения на перегоне между контрольньши пунктами», установить норматив времени на движение по перегону по величине математического ожидания. В дальнейшем, величина допустимого отклонения определяется путем оценки величины интервала, в который фактическое время движения на перегоне попадает с вероятностью 0,95.

Таким образом, соблюдение водителем планового расписания в рейсе является приоритетом, а переключение водителя на движение «по интервалу» имеет локальный (по участкам маршрута), временный характер, когда движение ПТС по расписанию, невыполнимо в силу воздействия транспортного потока высокой плотности.

На заключительном этапе теоретических исследований была разработана методика выбора режима движения транспортных средств на маршруте ГПТ. В качестве исходных данных используются статические данные о фактическом времени движении ПТС на перегонах между КП маршрута. Для расчета вероятности события «фактическое время прохождения маршрута не

выйдет за пределы допустимого отклонения по отставанию и опережению расписания» предложено исследуемый маршрут делить на перегоны между КП, затем выделяются интервалы времени, для которых время движения по расписанию по участкам маршрута сохраняется неизменным. Далее, по указанным периодам суток группируются статистические данные о фактических значениях времени движения ПТС. Оценка вероятности своевременного прохождения ПТС КП на маршруте получается на основе построения закона распределения случайной величины «фактическое время движения ПТС на перегоне между КП» для каждого КП и интервала времени.

Если математическое ожидание и среднее квадратичное отклонение случайной величины «фактическое время движения ПТС на перегоне между КП» для установленного закона распределения попадает в интервал допустимых временных отклонений от расписания, делается заключение о том, что ПТС может осуществлять движение по расписанию и водитель не нуждается в корректировке со стороны диспетчера. Если допустимое отклонение больше заданной границы, то требуется вмешательство диспетчера системы.

На маршрутах, где наблюдается транспортный поток высокой плотности, опережение водителем расписания является практически невозможным событием. Поэтому задается конечное значение предельно допустимого отклонения от расписания, учитывающее установленное предельное значение опозданий ПТС. Рассчитывается вероятность (Р) попадания фактического движения ПТС в диапазон допустимого отклонения от расписания для всех КП на маршруте:

Рх=щ!п ,/»=«,/«.„.,/>=«,//! (2)

где, П( - количество прохождений ¡-го КП по расписанию, п - общее количество выполненных рейсов.

Далее вычисляется вероятность выполнения расписания для одного маршрута, при условии, что по расписанию необходимо проходить каждый контрольный пункт маршрута, включающего и контрольных пунктов:

Р = ПГ=1 Р1 (3)

где, ¡= 1,2,..., п - количество КП.

Если в АНСДУ задано условие, что для зачета транспортной работы (рейса) «по расписанию» достаточно проходить т КП, из общего количества п

КП (т<п), то общее количество возможных вариантов (случаев) зачета выполнения рейсов «по расписанию» определяется с использованием комбинаторного метода, как число сочетаний из п по т:

Г"'

сп =—г,-г: (4)

где, п — общее количество КП, т — количество КП, которые водитель ПТС проезжает «по расписанию».

При этом вероятность выполнения транспортной работы «по расписанию» для каждого рассматриваемого сочетания оценивается аналогично определению вероятности по формуле (3).

В третьей главе представлено описание проведенных экспериментальных исследований методов обработки навигационных данных, поступающих от ПТС, контролируемых АНСДУ.

Целью экспериментальных исследований является проверка корректности применения предложенных подходов на основе обработки статистических данных о фактическом движении ПТС на перегонах между КП, для оценки условий движения ПТС на маршрутах и принятия в АНСДУ последующих управляющих решений. При этом, параметром, определяющий качество выполнения и зачета рейса является допустимое отклонение водителя от планового расписания, на которое оказывают существенное влияние условия движения транспортного потока.

В целях дальнейших исследований, принято, что условия движения на участках маршрута могут быть охарактеризованы следующими состояниями: движение в условиях свободного потока - фаза Р; движение в условиях синхронизованного потока - фаза Б; движение в условиях широкого движущегося кластера (локальный движущийся затор) - фаза 1.

В частности, на примере маршрута № 640 (ГУП «Мосгортранс», г. Москва) показана возможность практического использования предложенного в главе 2 теоретического аппарата оценки сложности маршрута. Так, по результатам обработки экспериментальных данных получено: 1150*26+110*22 +25*9

С, = 1-^^-]+515*2 =38, где суммарная длина «заторовых» участков

исследуемого маршрута (№ 640), рассчитанная для периода утреннего пика (07:00 - 09:00) составляет порядка 2 км. При этом сложность исследуемого

маршрута при работе в условиях свободного транспортного потока определе-

„ /150*26+110*22+25*9 . _ „ _ ~ _

па из выражения: С3 = I-^^-+515*0 = 20. Таким образом,

показано, что работа ПТС в условиях транспортных потоков высокой плотности существенно влияет на динамический показатель сложности маршрута (в исследуемом случае — почти в 2 раза).

С учетом принятых в типовых АНСДУ ГПТ значений предельно допустимых отклонений от расписания (5-6 минут), а также проведенных экспериментальных исследований установлено пороговое значение динамического показателя сложности маршрута, равное 35. Соответственно, если С, >35, то принятие в АНСДУ решения о выборе режима движения должно осуществляться с учетом предложенных подходов, при С,<35 допускается движения ПТС «по расписанию» с отклонением, не превышающим ±5 минут.

На следующем этапе экспериментальных исследований выполнен статистический анализ условий работы пассажирского транспорта на участках исследуемого маршрута (№ 640), по результатам обработки навигациоиных данных. На рисунке 1 показан пример построения гистограммы, отражающей плотность распределения выборки данных по значениям времени прохождения ПТС каждого КП маршрута за исследуемый период суток (с 7:00 до 9:00).

При условии распределения случайной величины отклонения от расписания движения по нормальному закону и принятого значения вероятности этой величины 0,95 для допустимого отклонения данной величины, расчетное отклонение по отставанию и опережению от планового расписания (на примере исследуемого интервала - между 7:00 и 9:00) определится из выражений:

.ornan _i .факт tтаи / . \ >_i .факт .план , i

*щ =1 Kn¡ -*кп, +(+2<7щ)Н*щ ~*кп, + 2СТЮ7, I, (5)

+onep i +факт ¿план , s <-> \i_\ .факт ¿пяхт ъ_ i

*Щ =1'к77,. V Kfïi / Kn¡ 1(7КП, I, (6)

__.amen жопер _

где 1Щ , tK¡¡ - допустимое отклонение по отставанию и опережению относительно планового расписания, мин; - фактическое усредненное время прохождения ПТС КП или математическое ожидание совокупности выборки данных, мин; ¡щ - заданное расписанием плановое время прохождение ПТС КП, мин; +2сГщ - фактическое время отклонения от расписания по отставанию и опережению, мин; i - порядковый номер контрольного пункта.

60

50

>•40 5

а

г зо

20

10

Статистические данные, попадающие в область достоверности события с вероятностью Р=0.95

Фактическое время «разброса» статистических данных относительно среднего. 2окп.?°"" """"'= Ямин

Фактическое среднее время прохождения ПТСКП. 30 мин

Фактическое время прохождения ПТС КП, мин

Рисунок 1 - Гистограмма плотности распределения выборки данных о времени прохождения ПТС на каждом КП за исследуемый период (с 7:00 до 9:00)

На рисунке 2 представлены примеры построения гистограмм распределения фактического времени движения на участках маршрута для различных КП.

На рисунке 3 представлен пример построения регрессионной модели «расстояние-время» - график движения пассажирских транспортных средств (на примере маршрута № 640 ГУП «Мосгортранс», для интервала времени суток с 07:00 до 09:00).

V,.і*"

■17 50 53 факїи'ісскос время прохождения ПТС Ы1.

фактическое вреш прохождения ПЇС к П мин

Рисунок 2 - Примеры построения гистограмм плотности распределения выборки данных о времени прохождения ПТС на различных КП

На рисунке 4 представлен пример построения графика изменений допустимых отклонений от расписания по контрольным пунктам (на примере маршрута № 640 ГУП «Мосгортранс», для интервала времени 07:00 - 09:00).

70,0 60,0 50,0 40,0

х

1 30,0 20,0 10,0

кп-о

0 ,

0,0

о

18

25 КЛ-2

30

ле"

КП-1

кп-з

10

39 КП-4

12

54

57

КП-6

КП-5

14

16

Расстояние от начала маршрута до КП, км

Рисунок 3 - График движения пассажирских транспортных средств (на примере маршрута № 640 ГУП «Мосгортранс», для интервала времени 07:00 - 09:00)

25,0

!9 18

КП-6

КП-5

КП-4

10 12 14 16 18

Расстояние от начала маршрута до КГТ, км

Рисунок 4 - График изменений допустимых отклонений от расписания по контрольным пунктам (на примере маршрута № 640 ГУП «Мосгортранс», для интервала времени 07:00 - 09:00)

Пример группировки исходных данных для построения гистограммы «распределение фактического времени движения ПТС на перегоне между КП» для исследуемых интервалов времени суток представлен в таблице 1 (на примере маршрута № 640, ГУП «Мосгортранс»).

В таблице 2 и на рисунке 5 проиллюстрированы примеры группировки исходных экспериментальных данных и построения гистограммы распределения случайной величины «фактическое время прохождения ПТС КП».

На рисунке 6 показан пример использования статистических данных «фактическое время движения ПТС КП» для оценки математического ожидания М(х) случайной величины «фактическое время прохождения ПТС КП», и оценки вероятности попадания данной величины в интервал отклонения по отставанию и опережению, равный плюс-минус 5 минут.

Аналогичные расчеты, в рамках 3 главы диссертации, были проведены для всех принятых в работе интервалов движения ПТС по времени суток.

Анализ результатов проведенных экспериментальных исследований позволил сделать вывод о том, что предложенные подходы являются актуальными для ГПТ, работающего в условиях транспортного потока высокой плотности. Они основаны на принятии в диспетчерской системе расчетных обоснованных значений допустимых отклонений от расписания движения, величина которых учитывает влияние случайных факторов, воздействующих на движение пассажирского ТС на маршруте.

Таблица 1 - Пример группировки исходных данных для построения гистограммы «распределение фактического времени движения ПТС на перегоне между КП» (фрагмент)

КП-0 КП-1 КП-2 КП-3 КП-4 КП-5 КП-б

Количество интервалов, к 7 7 7 7 7 7

ШАГ, Ь 0.00 0.86 1.86 1.29 1.29 1.14 1.57

Фактическое время движения ПТС но КП Временной диапазон, мин.

Хп1 0.00 9.00 13.00 18.00 27.00 35.00 37.00

Хп2 0.00 9.86 14.86 19.29 28.29 36.14 38.57

ХпЗ 0.00 10.7! 16.71 20.57 29.57 37.29 40.14

Хп4 0.00 11.57 18.57 21.86 30.86 38.43 41.71

Хп5 0.00 12.43 20.43 23.14 32.14 39.57 43.29

Хпб 0.00 13.29 22.29 24.43 33.43 40.71 44.56

Хп7 0.00 14.14 24.14 25.71 34.71 41.86 46.43

Хп8 0.00 15.00 26.00 27.00 36.00 43.00 48.00

Средние значения (при построении гистограммы), мин

Хп1 - Хп2 0.00 9.43 13.93 і 8.64 27.64 35.57 37.79

Хп2 - ХпЗ 0.00 10.29 15.79 19.93 28.93 36.71 39.36

ХпЗ - Хп4 0.00 11.14 17.64 21.21 30.21 37.86 40.93

Хп4 - Хп5 0.00 12.00 19.50 22.50 31.50 39.00 42.50

Хп5 - Хпб 0.00 12.86 21.36 23.79 32.79 40.14 44.07

Хпб - Хп7 0.00 13.71 23.21 25.07 34.07 41.29 45.64

Хп7 - Хп8 0.00 14.57 25.07 26.36 35.36 42.43 47.21

Количество случаев Группировка частоты повторяемых значений в минутах, шт.

уЖ 0 2 3 2 4 3 1

уЫ2 0 1 11 3 4 6 3

уЮ 0 6 33 11 10 10 6

>'N4 0 24 29 32 18 8 23

уЫ5 0 13 4 15 13 13 7

уЫ6 0 22 0 5 4 6 7

уЫ7 0 4 1 3 2 6 2

Таблица 2 - Исходные экспериментальные данные для построения гистограммы распределения случайной величины «фактическое время прохождения

ПТС КП» (фрагмент)

Границы интервалов Выборочные Теоретические Функция плотности распределения Критерий Пирсона

с. ¡8! к Я Ж Верхняя 03 X 5 и а 5Г О Количество случаев Частость Количество случаев Частость <а в £ о X "е- | цГ м 3 X

і 10 13 12 15 0.1 20 0.13 0.34 0.01 0.87 1.0 1.46

2 13 16 15 57 0.4 41 0.26 0.68 0.34 0.62 0.9 6.69

3 16 19 18 33 0.2 40 0.25 1.01 0.68 0.36 0.6 1.36

Сумма 159 1.0 159 1.00 10.72

60 50 40 30 20 10 0

' Выборочные Теоретические

12 15 18 21 24 27 30 33

15 57 33 28 13 8 4 1

20 41 40 29 17 8 3 1

Фактическое время нрэхождення ПТС КП. мнн

Рисунок 5 - Гистограмма распределения случайной величины «фактическое время прохождения ПТС КП» (пример)

30

ш 25

01

Ь-

5 20

я о 15

Г

5 10

О

и.

5

0

Математическое ожидание случайной величины Ц(х) — 18 мин

' Дисперсия случайной величины

¡а

о : о о

1 1 1

даз т

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Фактическое распределение времени прохождения ПТС КП

Рисунок 6 - Пример построения гистограммы распределения фактических значений времени прохождения ПТС КП за исследуемый период времени

Таким образом, данный подход позволяет оценить реальные возможности водителей ПТС по выполнению требований к точности соблюдения запланированного расписания движения. Одновременно показано, что на основе статистического анализа условий работы ГПТ на участках маршрутной сети, получаемого в результате обработки навигационных данных, в АНСДУ может осуществляться поддержка принятия решения для диспетчерского персонала

при выборе режима движения контролируемых транспортных средств: «по расписанию» или «по интервалу».

В четвертой главе, на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, представлены практические рекомендации по повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в АНСДУ, а также рассмотрены направления оценки эффективности данных мероприятий. Разработана методика формирования исходных данных в типовой АНСДУ для оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети. При этом, значение допустимых отклонений от расписания определяется в результате обработки в АНСДУ накапливаемых статистических данных для оценки случайной величины «фактическое время прохождения пассажирскими транспортными средствами контрольных пунктов».

Предложен алгоритм принятия в диспетчерской системе решения по переключешно маршрута на движение «по расписанию» и «по интервалу» (рисунок 7). По результатам обработки навигационных данных АНСДУ, в рамках 4 главы представлены рекомендации по практическому применению значений допустимых отклонений от расписания движения в зависимости от сложности маршрута.

Также, в рамках 4 главы рассмотрено решение практической задачи выбора в АНСДУ режима движения. В основе выбора режима движения лежит проверка обработанных статистических данных для уточнения условий движения ПТС на отдельных участках улично-дорожной сети в разные интервалы времени суток.

Выбор режима движения осуществляется с учетом следующих состояний транспортного потока:

1) Движение ПТС в условиях свободного потока - фаза К В данном случае водитель следует по маршруту в соответствии с плановым расписанием - с допустимыми отклонениями плюс/минус 2 минуты.

2) Движение ПТС в условиях синхронизированного потока - фаза 5. В данном случае водителю также следует соблюдать расписание, но допустимое отклонение уже составляет, исходя из предложенной методики расчета величины допустимых отклонений от расписания движения в зависимости от сложности маршрута, плюс/минус 5 минут.

3) Образование локально движущегося затора - фаза ./. В данном случае, по собранным статистическим данным для каждого интервала времени, строятся фактические законы распределения случайных величин «фактическое время прохождения ПТС КП», находится значение вероятности для события, в котором ПТС проезжает половину от общего числа контрольных пунктов «без расписания», далее если вероятность не достигает значения 0,95, то движение переключается диспетчером в режим «по интервалу», если, соответственно, вероятность равняется или больше значения 0,95, то водитель обязан продолжить движение в режиме «по расписанию».

Общий вид алгоритма обработки данных в АНСДУ при принятии решения о выборе режима движения контролируемых пассажирских транспортных средств представлен на рисунке 8.

Рисунок 7 - Предложенный алгоритм принятия в диспетчерской системе решения по переключению маршрута на движение «по расписанию» и

«по интервалу»

т

Рисунок 8 - Общий вид алгоритма обработки данных в АНСДУ при принятии решения о выборе режима движения контролируемых ПТС

Проведенный на заключительном этапе исследований анализ показал, что практическая реализация разработанных подходов может обеспечить повышение эффективности реализации мероприятий по внедрению АНСДУ, с учетом социальных эффектов, проявляющихся, в первую очередь, в снижении социальной напряженности и повышении привлекательности ГПТ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано, что повышение качества диспетчерского управления ГПТ должно осуществляться на основе анализа условий движения на участках маршрутной сети за счет статистически обоснованного выбора в диспетчерской системе режимов движения контролируемых транспортных средств: «по расписанию» или «по интервалу» - в зависимости от текущей ситуации на участках улично-дорожной сети.

2. Показано, что статистическая оценка условий движения на маршруте ГПТ должна осуществляться на основе обработки навигационных данных, обеспечивающей определение значений средних скоростей движения ПТС на отдельных участках маршрутной сети для разных периодов времени суток.

3. Показано, что сложность маршрута должна оцениваться динамическим показателем, учитывающим влияние транспортных потоков высокой плотности на движение ГПТ на отдельных участках маршрута в разные периоды времени суток.

4. Разработана методика расчета величины допустимых отклонений ПТС от расписания движения с учетом предложенного подхода к оценке сложности маршрута ГПТ. Теоретически установлены границы расчетных обоснованных значений допустимых отклонений от расписания движения, величина которых учитывает влияние случайных факторов, воздействующих на движение ПТС на маршруте. Показано, что если фактическое время прохождения ПТС укладывается в заданные границы допустимых отклонений с вероятность 0,95 и более, то движение ПТС допускается «по расписанию», в противном случае, предложено устанавливать в АНСДУ режим движения «по интервалу».

5. Разработана методика выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте ГПТ. Теоретически и эксперимен-

талыю обосновано, что выбор в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте должен производиться с учетом оценки вероятности попадания случайной величины «фактическое время движения ПТС на маршруте» в заданный интервал.

6. По экспериментальным данным оценены параметры регрессионных моделей статистических зависимостей «расстояние-время» для последующего определения допустимого отклонения от расписания движения.

7. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и предложены рекомендации по практическому применению в АНСДУ значений допустимых отклонений от расписания движения в зависимости от сложности маршрута, дня недели и периода суток.

8. Сформированы практические рекомендации по повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в АНСДУ на основе предложенных подходов. Показано, что практическая реализация предложенных подходов может обеспечить повышение эффективности реализации мероприятий по внедрению АНСДУ, с учетом социальных эффектов, проявляющихся, в первую очередь, в снижении социальной напряженности и повышении привлекательности ГПТ.

9. Дальнейшие исследования целесообразно проводить в направлении использования разработанных подходов для повышения автоматизации функций диспетчерского управления ГПТ в части формирования оперативных расписаний движения с учетом изменений условий работы ПТС на отдельных участках маршрутной сети.

Основные положения диссертации представлены в следующих работах:

в издании из Перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1. Сидиков, Ф. А. Организация автоматического контроля регулярности движения транспортных средств городского пассажирского транспорта / В. Н. Богумил, Д. Б. Ефименко, Ф. А. Сидиков // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). Сентябрь. - 2012. - Вып. 3 (30). - С. 63 - 69.

в других изданиях:

1. Сидиков, Ф. А. Совершенствование системы оперативного обмена информацией между пассажирскими транспортными средствами и диспетчерским центром / Ф. А. Сидиков, Д. Б. Ефименко // Научные аспекты развития транспортно-телематических систем: сб. науч. тр. МАДИ. - М., 2010. - С. 347361.

2. Сидиков, Ф. А. Основные направления развития диспетчерского управления городским пассажирским транспортом с использованием транспортно-телематических систем (на примере г. Ташкент) / Ф. А. Сидиков // Научные аспекты развития транспортно-телематических систем: сб. науч. тр. МАДИ. - М., 2010. - С. 402 - 409.

3. Сидиков, Ф. А. Информационное взаимодействие между пассажирскими транспортными средствами и диспетчерским центром / Д. Б. Ефименко, Ф. А. Сидиков // Ежемесячный научный журнал «Молодой ученый», г. Чита, №4 (27), том 1П - 2011. - С. 125 - 131.

Подписано в печать 19.11.2013 г. Усл.печ.л. 1,0 Заказ № 42 Типография ООО "Медлайн-С" 125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.78, к.5 Тел. (499)152-00-16 Тираж 100 шт.

Московский автомобильно-дорожный государственный технический

университет (МАДИ)

На правах рукописи

04201365612

Сидиков Фуркат Абдуномонович

«Повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе»

05.22.01 - «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте»

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Ефименко Д.Б.

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ........................................................................................................2

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................5

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ.................................................................9

1.1 Основные направления развития городского пассажирского автомобильного транспорта...................................................................................9

1.2 Обзор зарубежного и отечественного опыта развития систем диспетчерского управления пассажирским транспортом.................................13

1.2.1 Анализ методов организации и управления городским пассажирским транспортом...........................................................................................................13

1.2.2 Анализ зарубежного опыта реализации систем транспортной телематики на общественном транспорте..........................................................22

1.2.3 Анализ отечественного опыта развития систем диспетчерского управления городским пассажирским транспортом..........................................24

1.3 Анализ научных подходов к повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом..........................................37

1.4 Выводы по первой главе.................................................................................47

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ В ТРАНСПОРТНО-ТЕЛЕМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ....................................................................50

2.1 Классификация состояния движения пассажирских транспортных средств на маршруте с точки зрения диспетчерского управления. Формулировка научной гипотезы..................................................................................................50

2.2 Разработка метода статистической оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети..............53

2.3 Разработка методики расчета величины допустимых отклонений от расписания движения в зависимости от сложности маршрута, как динамического показателя....................................................................................59

2.4 Разработка методики выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых пассажирских транспортных средств на маршруте городского пассажирского транспорта...............................................................68

2.5 Выводы по второй главе.................................................................................76

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ, ПОСТУПАЮЩИХ ОТ ПАССАЖИРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, КОНТРОЛИРУЕМЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ................................................................77

3.1 Описание объекта экспериментальных исследовании................................77

3.2 Формирование методики экспериментального исследования...................80

3.3 Проведение экспериментальных исследований по оценке условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети, расчету величины допустимых отклонений от расписания движения и выбору в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС, в зависимости от сложности маршрута.................................................................84

3.3.1 Основные этапы экспериментальных исследований................................84

3.3.2 Автоматизированный сбор и обработка статистических данных для анализа случайной величины «фактическое время движения ПТС на перегоне между КП»..............................................................................................................85

3.3.3 Построение гистограмм распределений случайной величины «фактическое время прохождения ПТС КП», регрессионных моделей «расстояние-время» движения ПТС и оценки допустимых отклонений от расписания движения............................................................................................94

3.3.4 Подбор закона распределения случайной величины «фактическое время движения ПТС на перегоне между КП» с использованием хи-квадрат критерия Пирсона................................................................................................100

3.3.5 Оценка вероятности прохождения заданного количества КП на

маршруте..............................................................................................................107

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ.......118

4.1 Разработка методики формирования исходных данных в автоматизированной навигационной системе диспетчерского управления для оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети.................................................................................................118

4.2 Разработка рекомендаций по практическому применению в автоматизированной навигационной системе диспетчерского управления

значений допустимых отклонений от расписания движения в зависимости от

сложности маршрута...........................................................................................123

4.3 Решение практической задачи выбора в автоматизированной навигационной системе диспетчерского управления режима движения контролируемых пассажирских транспортных средств..................................126

4.4 Анализ направлений оценки показателей экономической эффективности и социальной значимости мероприятий по повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в АНСДУ

...............................................................................................................................129

4.5 Выводы по четвертой главе..........................................................................135

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.....................................136

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..........................................138

Приложение 1.......................................................................................................151

Приложение 2.......................................................................................................156

Приложение 3.......................................................................................................168

Приложение 4.......................................................................................................179

Приложение 5.......................................................................................................188

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Основная функция городского пассажирского транспорта (ГПТ) - обеспечение своевременной и бесперебойной перевозки пассажиров. Современные тенденции экономического и социального развития Российской Федерации характеризуются ростом городского населения, увеличением плотности городской застройки. С одной стороны, это приводит к повышению уровня автомобилизации и насыщению транспортного потока, с другой стороны это ограничивает возможности ГПТ в части качественного транспортного обслуживания населения. В период до 2020 года на автомобильном транспорте прогнозируется ускоренный рост объемов перевозок, связанный с увеличением объемов производства, развитием предпринимательской деятельности, расширением сферы услуг, повышением уровня жизни населения, освоением новых территорий и месторождений полезных ископаемых. Так, например, численность парка автобусов в России, по расчетам аналитиков, к 2020 г. возрастет, до 750-780 тыс. ед. Увеличение количества легковых автомобилей к 2020 году прогнозируется до 300-350 ед. на 1 тыс. жителей [85]. Увеличение количества транспортных средств требует увеличения масштабов городских дорог для оптимального перемещения транспортных средств (ТС). В результате - снижается привлекательность ГПТ.

Большое значение при решении задач повышения привлекательности ГПТ имеют вопросы снижения затрат времени пассажиров на транспортное обслуживание, а также обеспечения надежности исполнения запланированного уровня качества предоставления транспортных услуг и точности выполнения заранее сформированных расписаний. На современном этапе это должно обеспечиваться за счет использования ресурсов, заложенных в транспортно-телематических системах, широко внедряемых в транспортно-технологических системах страны, ее регионов и городов. В первую очередь, к таким системам следует отнести: автоматизированные системы мониторин-

га пассажиропотоков, автоматизированные навигационные системы диспетчерского управления (АНСДУ) пассажирским транспортом (на базе глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS), системы информирования пассажиров. Однако проведенный анализ показал, что в большинстве случаев практической эксплуатации транспортно-телематических систем на городском пассажирском транспорте, их потенциал, к сожалению, используется не полностью, что отрицательно сказывается на качестве процессов управления транспортом, в первую очередь - в части диспетчерского управления городским пассажирским транспортом, работающим в условиях транспортных потоков высокой плотности. Во многом это связано с недостатком научно-обоснованных подходов к повышению качества и точности учета в данных системах условий движения ГПТ на участках маршрутной сети, а также фактически выполненной транспортной работы.

Исходя из этого, актуальной задачей в настоящее время является развитие существующих методов обработки и использования информации транспортно-телематических систем, обеспечивающих повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

Объектом исследования является городской пассажирский транспорт, работающий под контролем автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

Предметом исследования являются методы обработки навигационных

данных, поступающих от пассажирских транспортных средств, контролируемых автоматизированной навигационной системой диспетчерского управления.

Целью исследования является повышение качества диспетчерского управления ГПТ за счет учета условий движения на участках маршрутной сети на основе обработки навигационных данных.

Основные задачи исследования:

1. Анализ научных подходов к повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

2. Разработка методики статистической оценки условий движения пассажирских транспортных средств на участках маршрутной сети.

3. Разработка методики оценки динамического показателя сложности маршрута, учитывающего влияние транспортных потоков высокой плотности на движение ГПТ.

4. Разработка методики расчета величины допустимых отклонений пассажирских транспортных средств (ПТС) от расписания движения в зависимости от сложности маршрута.

5. Разработка методики выбора в АНСДУ режима движения контролируемых ПТС на маршруте городского пассажирского транспорта, в зависимости от сложности маршрута.

6. Проведение экспериментальных исследований по оценке условий движения ПТС на участках маршрутной сети, расчету величины допустимых отклонений от расписания движения и выбору в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС, на основе обработки навигационных данных.

7. Формирование практических рекомендаций по повышению качества диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в АНСДУ на основе предложенных подходов.

Научную новизну составляют следующие разработки в части повышения эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе, которые выносятся на защиту.

1) Методика оценки динамического показателя сложности маршрута, учитывающего влияние транспортных потоков высокой плотности на движение ГПТ.

2) Методика расчета величины допустимых отклонений ПТС от расписания движения в зависимости от сложности маршрута.

3) Методика выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте городского пассажирского транспорта.

Достоверность результатов проведенных в работе исследований подтверждается обоснованностью применения математических методов при обработке статистической информации, навигационных данных, собранных на объекте исследования, а также высокой сопоставимостью теоретических и экспериментальных результатов.

Практическая значимость. Предложенные в диссертации методики: статистической оценки условий движения ПТС на участках маршрутной сети, расчета величины допустимых отклонений от расписания движения ГПТ в зависимости от сложности маршрута, а также выбора в диспетчерской системе режима движения контролируемых ПТС на маршруте ГПТ ориентированы на практическое применение и способствуют повышению эффективности диспетчерского управления в действующих АНСДУ.

Реализация результатов исследования. Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе МАДИ при подготовке специалистов по направлению «Наземные транспортно-технологические средства». Отдельные результаты диссертационного исследования одобрены и приняты к использованию в ЗАО «НПП Транснавигация» (г. Москва).

Апробация работы. Результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на: 67-й, 68-й, 69-й, 70-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, г. Москва (2009 - 2012 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работ, общим объемом 2.06 п.л., в том числе 1 статья - в издании из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ПАССАЖИРСКИМ ТРАНСПОРТОМ

1.1 Основные направления развития городского пассажирского автомобильного транспорта

Своевременное, комфортное и безопасное передвижение населения является приоритетной задачей городов, с учетом влияния транспорта на качество жизни населения и производительность труда. В условиях крупных городов, где большая часть населения пользуется ГПТ, правильное планирование и организация работы наземного транспорта имеет важную социально-экономическую составляющую, так как надежная система пассажирского транспорта была и остается основным фактором социально-политической стабильности [94].

В современных условиях, ГПТ является одним из важных факторов обеспечения жизнедеятельности более чем 1300 городских поселений России. Им перевозится ежедневно более 120 млн. пассажиров [82]. Транспортная подвижность каждого жителя города составляет в городском и пригородном сообщении около 450 поездок в год и продолжает расти. На долю ГПТ приходится более 85-90% всех этих поездок в городах. Все более значительное влияние на состояние транспортного сектора большинства городов, особенно на загрузку улично-дорожной сети, оказывает процесс активной автомобилизации населения [82].

В течении 1996-2011 гг. доля городского пассажирского маршрутного транспорта (ГПМТ) в общем объеме перевозок пассажиров по России в целом снизилась на 47% (рис. 1.1). Наибольший объем перевозок в ГПМТ выполняется автобусами (62,8% всех перевозок ГПМТ). На долю троллейбусов приходится 11,1% перевозок, трамваев - 10%, а метрополитенов - 16,1% перевезенных пассажиров [82].

Основной объем перевозок пассажиров осуществляется в социальном секторе ГПМТ на наземных маршрутах. В данном секторе преимущественно работают муниципальные предприятия. Его доля в общем объеме перевозок пассажиров составляет в целом около 85%. В коммерческом секторе осуществляются автобусные и троллейбусные перевозки. Доля сектора по стране в целом составляет около 15%.

со О с;

х

ей О

Э£ <

и

и <

с: <

м О со

ООН 1ЛЧ ОЛЛ г^т

ч-

иэ

ГО

С ) 1996 2001 ■ автобусный [ 18926 ' 17208 В троллейбусный | 8681 8604

■ трамвайный

■ метрополитен

■ всего

7511 7354 4173 1 4205 39291 37371

Г--Е:

и>н

«По

и",

СП

г-

2002 1 2004

16123 I 15903 8687 Т 7430 1

8652 7311

4197 > 4056 36437 I 35922

III

2005 | 2006 16374 14734 4653 | 3775 4123 3267 3574 ' 3466 28724 ' 25242

2007 14795 2972 2660 3528 23955

ПЪЦ"> Гдлт г^гм

II

) 2008

| 14718 ' 2733 2537 ! 3594 1 23582

1(1

2009

13525 2414 2217 3307 21463

ат-гм -От

гчч |||

2010 13378 2197 2079 3294 20948

,111

) 2011

I 13190 2320 2090 3370 1 20970

Рисунок 1.1- Перевозки пассажиров по видам транспорта общего пользования (млн. человек) [82]

Например, наземный городской пассажирский транспорт города Москвы, включающий все виды городского транспорта, осуществляет подвоз пассажиров к остановочным пунктам скоростного внеуличного транспорта, а также обеспечивает внутрирайонные и межрайонные перевозки [88]. Маршрутная сеть крупнейшего транспортного оператора города Москвы - ГУП "Мосгортранс" представлена 756 маршрутами протяженностью 7862 км, в том числе по видам транспорта [82]:

• автобус - 626 городских маршрутов (включая 6 временных и 17 пригородных) протяженностью 6456,2 км;

• троллейбус - 89 маршрутов протяженностью 963,5 км;

• трамвай - 41 маршрут протяженностью