автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов для диспетчерского управления пассажирским автотранспортом

Академия наук Украинской ССР Ордена Ленина Институт кибернетики имени В. М. Глушкова

На правах рукописи

РЕВА Виталий Михайлович

УДК 62-53:629.113

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ, МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМ АВТОТРАНСПОРТОМ

05.13.16 — применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Киев 1991

Работа выполнена в Киевском автодорожном институте.

Научный руководитель: доктор технических наук

ЛИГУМ Ю. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор КОЗЛИК Г. А.,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник КОСТЕНКО О. А.

Ведущая организация: Главный научно-исследовательский

и вычислительный центр Госплана УССР (г. Киев).

Защита состоится 19 ?Л. в /¿-¿¿¿Я

часов на заседании специализированного совета К 016.45.05 при Институте кибернетики имени В. М. Глушкова АН УССР по адресу:

252207 Киев 207, проспект Академика Глушкова, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-техническом архиве института.

Автореферат разослан ^ &—

Ученый секретарь специализированного совета ^ ' РЕВЕНКО В. Л.

Актуальность. Рост городов, возросло требования к качеству обслукизакия пассажиров вызываю':' необходимость дальнейшего совершенствования организации городских пассажирских автобусных перевозок и управления жк. На актуальность ото:! задачи указывал? материалы ХХУП съезда КПСС. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О дальнейшем улучпонии работы транспорта по обслуживанию пассажироз".

Одним из основных направлений ее решения язлямтся создание систем оперативно-диспетчерского управлежи (СОДУ) перевозочным процессом. Исследования данной проблещи сироко Еодутся в , наггай стране и в ряде наиболее развитых зарубежных стран - (Ж, Японии, Великобритании, Францж и т.д. Однако з настояцео время отсутствует комплексная проработка вопросов проектирования СОДУ. Недостаточно внимания уделялось выбору оптимальной организационно-технической структуры систем, юс технологическому и программному обеспечению. Б результате возможности С0д1г используются не полностью, имеются значительные резервы повышения их эффеКТИВНОСТИ.

Цель работы. Долью диссертационной работы является разработка, исследование и апробирование метода проектирования систем оперативно-диспетчерского управления автотранспортом (СОДУ АТ) на основания использования системного анализа и имитационного моделирования, обеспечив&шпих оптимальность разрабатываемой системы с точки зрения выбранного критерия эффективности.

Задачи исследования. В соответствгч с поставленной целью диссертационное исследование было направлено на решение следующих задач:

- исследование и систематизация отечественного и зарубежного опыта разработки систем оперативного управления на пассажирском автотранспорте (СОДУ ПАТ) и е других отраслях промыт -ленности, связи;

- разработка системы целей СОДУ ПАТ и критериев кофектив--ности систем, отражающих ее место в экономике и основные направления совершенствования;

- разработка единых технологических принципов организации и оперативного управления перевозками пассажиров ка городском пассаяярском автотранспорте (ШАТ);

- разработка ^агитационной модели ШАТ, обеспечивающей проведение комплексного анализа вариантов СОДУ ПАТ с точки зрения выбранного критерия эффективноете;

- разработка метода проектирования СОДУ ПАТ на основе использования имитационного моделирования;

- алробация метода для реального объекта управления;

- проведение сравнительного анализа выбранного метода проектирования СОДУ ПАТ г методов, применяемых в настоящее

'время.

Объекте:,5 исследования являются -сущзствувщая система оперативного управления ШАТ, средства и методы оперативного управления на транспорте, в промышленности":! связи в СССР и за руйепом. •

Метод исследования. В процессе исследования попользованы теория слскных систем и системного анализа, методы имитационного моделирования, теория вероятностей, математической статистики и исследования операций.

Мучная новизна:

- предложен новый, ьаучно обоснованный метод проектирования систем оперативно-диспетчерского управления на городском пассакирском автотранспорте;

- разработан комплекс имитационных моделей, обеспечивающий оптимизацию выбора варианта СОДУ ПАТ и позволяющий оценить его эффективность;

- разработаны единые технологические требования к организации перевозок на ГПАТ и оперативному управлению перевозочным процессом;

- определены требования к критерии для оптимизации выбора ко;,галакса технических средств СОД/ ПАТ.

В диспетчерском управлении технологическими процесса-!!! возможна две основные стратегии - следящая и пГланируюцая. Первая предусматривает слзтекие за траекторией заданного рзки-ма, вторая применяется'в тех случаях, когда нецелесообразно или невозможно придерживаться заранее заданного режима и необходимы переплакировка, изменение плановой траектории процесса,

В системе оперативного управления ШАТ, в силу особенностей объекта управления, должны использоваться обе стратегии.

Выполнен анализ имеющихся публикаций по созданию енота? оперативно-диспетчерского управления пассанирским автотранспортом з стране иг за рубего-г. Анализ проводился по следугацим направлениям: цели создания статен, технология перевозок па объекте управления, используемые технические средства, математический аппарат.

Основные дали сознания СОДУ ЛАТ:

1) повышение качества обслуживания пассажиров;

2) повышение эффективности использования транспортных ■средств;

3) снижение затрат на содержание систем управяешгя.

Основное внимание уделяется достижению цели I), а зато:./

2) и 3), однако, поскольку в явяга видэ цель I) носит нефор -мальный, неэкономический характер, возникает проблема выбора связанного с ней критерия и его экономической сценки. Обзор подходов к этой проблеме показывает, что, с одной стероид, большинство предлагаемых критериев не поддается оперативной оценке, с другой - не отражает динамику транспортной системы, а значит, они не могут быть использованы в СОДУ ПАТ. Из применяемых критериев наиболее целесообразном является суммарное время ожидания пассажирами транспорта, однако и око пе отражает такой ванной составляющей качества обслуживания пассажиров, как комфортность поездки. Поэтому проблему ЕЫбора критерия нельзя считать окончательно решенной. Лнаяпз применяемых е настоящее время показателей работы транспорта (регулярность, процент выполнения рейсов и др.) позволяет сделать вывод, что их использование не дает адекватного отображения характера транспортных процессов, а том числе и качества обслуживания пасса -' киров.

Существенным недостатком является отсутствие в СССР единой технологии организации автобусных перевозок и управления ими, включающей организационную структуру управления, принципы и методы планирования, организацию труда водителей и водительских бригад. Анализ методов оперативного управления тракспор -том (линейного упрпленпя, центральной диспетчерской станции, АСДУ и их вариантов) позволил выявить как' основные их кедос -татки, так к преимущества.

Анализ математического аппарата, используемого для исследования объекта управления, создания модели управления и непосредственно в СОДУ IIAT, показал, что аналитические методы недостаточно отражают специфику ШАТ, сложный, открытый, динамический характер системы. Наиболее перспективен метод имитацион -кого моделирования, который, однако, не нашел широкого практического применения•из-за отсутствия методики количественной и качественной оценок параметров, влияющих на транспортный 'процесс.

Для решения поставленной задачи необходимо:

- разработать систему целей СОДУ ПАТ, вытекающую из основных целей и задач транспорта и согласованную с целями и задачами всех уровней управления ГПЛТ; разработать систему критериев, отражавщих поставленные цели, детализированную для каждого звена организационной структуры различных вариактоз СОДУ;

- разработать единые технологические принципы организации -перевозок и-оперативного управления шг для различных категорий городов; построить систему классификации, используемую.для анализа конкретных технологий и способов управления.'

Разработана комплексная иерархическая имитационная модель для изучения влияния СОДУ на функционирование ШАТ. Созданы ба-'зовые модели основных СОДУ ПАТ, включающие следующие структурные элементы: подсистемы сбора и передачи информации (включая параметры различных комплексов технических средств), принятия решений и реализации диспетчерских воздействий

Qa 1 QÍ- " Ú + di ' '

' (I)

где Qi; - число пассажиров, приезжающих на j -й ОП (остановочный пункт) в г -й ПЕ (подвижной единице) гни рейсом;

- число пассажиров, выходящих иа j -м ОП из ¿-й ПЕ, вы-полнящей ' г-й рейс; dz\ - число пассажиров,' выполняющих посадку в i -й ПЕ на j -м Ш.

di -.^nífii-ü^ ^ ; pc.í¡¿ ■+ ] ,

éf -- P¿ * Ú, 'di . • (2)

где Mi - вмеатимость ПЕ; ¿¿^ r число пассажиров, не обнаруженных ó i-1 -й ПЕ.

Система соотношений (I), (2) описывает процесс работы ЕЕ на маршруте. Величины, входодие в систему, имеют случайный характер, следовательно, процесс, характеризующий поведение системы, является случайным.

Время ожидания пассажирам транспорта Т определяется: • - временем его прихода на ОП; Ь? - прибытия ПЕ на ОП; р{* - вероятностью посадки в £ -ю ПЕ на ^ -и ОП по формуле

" Г.- ¿11 (I-?()• Рв ,

(3)

где У - число прибытий ПЕ на ОП.

Из (5) видно, что время ожидания существенно зависит от вероятности отказа в обслуживании, Т резко возрастает со снижением Р^. -

Определено, что при уменьшении вероятности посадки от I до 0,5 время ожидания возрастает в три раза.

Рассмотрим суммарные затраты времени ожидания пассажиров. В соответствии с моделью (I) - (3) за интервал времени

z ¿/~ ¿Л суммарное время ожидания пассажиров с ос та -

ВТ^ ^ - & 'С 3 ■ ■¥ О.3 - ^ !

л *-1.1 - '-'-1 г в предположена,

что время ожидания каждого из Г^ пассажиров приблизительно равно половине интервала между прибытия««! ПЕ.

Просуммировав вое 2 с учетгм прибытки ПЕ на ОП по

всем рейсам, получим суммарные потери времени пассажирами за' период работы транспорта. Умножив я/.., на стоимость единицы времени ожидания, получим его стоимостную оценку.

Величина -случайная, математическое ожидание:

мр;? ^ • .* (4)

где - интенсивность пассажиропотока на остановку % ; ^ - интервал движения.

Предположив, что - с( получил

Величина связана с вероятностью отказа Р/ в обслужи-

вании соотношением

. • p¿ - 4 - .

" " Hrtis (6)

Соотношения (4) - (6) показывают, что стоимость времени ожидания зависит от следующих параметров:

- интервалы мевду последовательными прибытиями•на 011 подоижшх единиц;

- интенсивность пассажиропотока на ОН;

. - вместимость подвизагых единиц (с этим связана величина 6/ ).

Рассмотрим время и комфортность поездки. Если пассажир совершает поездку из пункта j в пункт i i -м рейсом на i -й ПЁ, то

' = к - .

поезд

Комфортность поездки мсжет характеризоваться относительным наполнением автобуса. Поскольку в течение поездки нал о л -некие изменяется, то оценивать его следует интегрально за вое время поездки. Кроме того, чем дольпе находится пассажир в поездке, тем больше отсутствие комфортности сказывается на aro состоянии (возникает транспортная усталость и т.п.). Поэтому стоимостным Бнрааеаиом комфортности - РК0Мф поездки будем считать

ркомф = farce(P(«i)dt = I1 с<ффа:-1Г)<х: ■

ч .

если принять, что B¿ - Q (т.е. отказ в обслуживании

отсутствует), то

i " L " ? t

Q Z, Pt' X I Z .

1 Ul «g ti

Таким образом, оценка комфортности включает те же параметры, что я время ожидания: интенсивность пассажиропотока и интервалы между прибытием НЕ на ОП.

Диспетчерское управление (ДУ) необходимо в том случае.

если траектория системы отклоняется от ззцагного рэяима з процессе ОЕоего функционирования. Реяш работы транспорта на линии задается расписанием дапкения. Расписание движения пред -ставляет собой для каждой НЕ кабоп зоемеин тохогдения 112

^ л _~

КОНТРОЛЬНЫХ пунктов на марзруто: I-».•„/}£ = i,«

Б качестве контрольных пунктов, как правиле, выбирается некоторые оо-тановочнка пункты ка мараруто.

Соблюдение расписания ка протяжении всего маршрута, г.е.

' ' ^ £> > V L , должно обеспечить минтгезатш

фуПЧЦПИ PJQ-грлт •

Однако параметра, входяаш в Рза-сат i - случайные и зависят от многих факторов. Во-ггоргнх, случайной является величина пассажиропотока; во-вторых, движение по маршруту связано со случайными процессами. Следовательно, сам характер процессов предполагает их отклонение от заданного реягима. Кроме того, при изменении числа ГШ на маршруте (недовыпуск, сход) вн-полкенио расписания, рассчитанного на первоначальное число ЕЕ, теряет смысл. Все это определяет необходимость диспотчоро-кого управления.

Чтобы более подробно обосновать необходимость ДУ, рассмотрим влияние на целэЕуп функцию возмутцаздгас воздействий.

Основными возмутцавдими воздействиями являются отклонение . ПЕ от расписания, сход ПЗ с линии и увеличение пассажиропотока.

В соответствии с (4) среднее число пассажиров, приходящих на ОП га интервал между П5

<?•■•>' .-• tJ. _ + > ^ l-i ,- t " : i

Тогда в точение рейса (в предположения, что переполнения по

возникают) ra IIE приходится

п i i i i p = Z p, t = 2 J\j .

-i-'1 ' ' J--*

Пусть T - длительность кругорейса на маршруте. Тогда средний интервал между ПЕ: д Т - т/п) , где m - число ПЕ на

маршруте. Предположим, что все ЕЕ идеально выполняют расписание, т.е. 1;,,. - , V г, ь.

* ПЛ

Тогда т/т и, следовательно,

Р = I Л"» л<? = л Т 1 V = Л а?,

" л '

,где - суммарный поток пассажиров на ОП всего маршру-

та. Представим теперь, что для г -й ПЕ имеется отклонение от расписания, I- 4~7т . Тогда

pi = Л Л Г + "К ( - ;

у ^ <. ' •

¿77 г

Обозначив V время ожидания при выполнении расписания, ¿" -с отклонениями, получим

* х г г' = ъ £ ю-я-У ^ 0 ¿-1 2.

Обозначим, соответственно, и комфортность при выполнении расписаний без отклонений и о отклонениями:

Ъ*-1 О,

Соотношения показывают, что целевая функция Рзстгрот("^ - ^ я + 5 (б функцию включаем только стоимостные

оценки времени скидания и комфортности, поскольку остальные параметры не изменяются)

минимальна при £>,• - о-1 , ' - * •т » Т

либо §] .-с> , ,■ и д'С = т^ , т.е. при равномерном ин-

тервале между ПЕ на протяжении всего маршрута.

При возникновении отклонений от расписания значение целевой функции возрастает, что свидетельствует о снижении качества перевозок и, следовательно, росте народнохозяйственных за--

рат.

Покажем, что другие возмущающие воздействия оказывают на целевую функцию аналогичное влияние.

Допустим, что о линии сошла некоторая ь -я НЕ, тогда интервал между ¿-1-й и ¿+1-й равен 2 л'ь . Значит,, время ■ ожидания увеличится на

Л!г = 2"-2 —--Л ^- _ЗЛ—Г—>и.

Кроме того, в два .раза увеличится нагрузка на I +1-ю ПЕ, ■ что может привести к переполнению,отказам в обслуживании, которые, в свою очередь, дополнительно увеличивают суммарное время ожидания.

Аналогичные выкладки можно привести и для комфортабельности, поскольку то же число пассажиров теперь будет перевозиться меньшим числом ПЕ, следовательно, наполнение увеличится, а комфортабельность поездки снизится.

Допустим, что пассажиропоток на маршруте увеличился. Тогда

л* £->0 ,

-а

д 5 = .¿Л*>о

" м 2 тп/1

где л Л - прирост пассажиропотока на остановках; при-

рост пассажиропотока на перегонах маршрута.

Из приведенных выше выкладок видно, что каждое возмущающее воздействие в отдельности, а олэдоЕательно, и их комбинации, увеличивают значение рассматриваемой целевой функции. Это означает, что диспетчерское управление, направленное на компенсацию возмущающих воздействий, необходимо.

Рассмотрим вопрос о возможности,управления. Для этого покажем, что среди параметров системывходящих в.целевую функ -цию, есть управляете, т.е. такие, на которые можно воздействовать целенаправленно.

Анализ целевой функции показывает, что основными ее параметрами являются:

I) -Л11', - интенсивность поступления пассажиров на остановки;

2) т „ У1:сло подвижных единил на маршруте;

3) - интервалы между прибытием ПЕ на ОН.

Пассажиропоток и его характеристики I) являются для

транспортной системы внешними независима,га параметрам. На два других 2), 3) параметра можно оказывать влияние. Оно должно заключаться, во-первых, з поддержании не обходе,; ого количества подвижного состава на маршруте, минимизирующего значение целевой функция при известном пассажиропотоке; во-зторых, в обеспечении такого интервала движения между ПЕ, который бы минимизировал значение целевой функции при известном пассажиро -потоке и заданном ресурсе подбитого состава.

Схема диспетчерского управления АТП укладывается в общую схему диспетчерского управления технологическими процессами пассажирского автотранспорта. От диспетчерского управления на линии оно отличается следующим:

- з контур оперативного управления зхедит процесс планирования (на линии присутствует только перепланирование в рамках регулирования);

- управление производится разнотипными объектами (ПЕ на линии, ПЕ и ремонтные участки в АТП).

Предложен следутажй способ проектирования СОДУ.

На осноъании обследования объекта упразления (город, для которого предполагается разработать систему) определяются следующие его 'характеристики:

- ежегодный объем перевозок с распределением по сезонам;

- структура маршрутной сети с указанием количества маршрутов, величины пассажиропотоков на каждого маршруте, планового количества подвижных едини; на маршрутах по пзрнодам суток (данные могут быть получены из паспортов маршрутов, составляемых при организации последних);

- количество автотранспортных предприятий, их расположение по отношению к марпрутной сети (на основании нулевых пробегов для каждого маршрута,' закрепленного за АТП), объем и структура подвижного.состава, срок его службы;

- особенности технологии организации перевозок;

- структута существущей системы управления (количество

и расположение диспетчерских станций, обеспеченность их линия-га связи, наличие 1!ДС, средств автоматизации, количество дис-

петчорского персонала, величина затрат на его содер^чне);

- особенности диспетчерского управления (наличие приоритетных марзпзутоз, допустимые норгш отклонения от расписания);

- погодные и дорояные условия: (средняя длитольяость периодов бездорожья, плохой видимости и т.п.), способ регулирования движения, эксплуатационная скорость в черте города и др.

Полученная информация используется для списания входных данных имитационной модели объекта управления» 75 процессе проектирования модель используется в двух режимах: исследование существущей и выбор оптимальной системы управлонгя.

Таким образом, решается следующая оптигг/зацпонная задача:

Пусть В - множество вариантов технологии;

V - множество вариантов технических средств;

V - множество вариантов оргструктур:! упрззлйягя:

И - множество вариантов применетат вычислите

яой техники;

зЧ o,vtd,u) _ ОТпошение допустимости, определяющее му.о~э~ ство Y$B>V»I>'W « -акоз, что вариант СОДУ

х - С Ь, сг, cl, и) реализует;

S - множество состояний объекта. управления; $(*,s)- эффективность варианта хсХ по совокупности критериев при состоянии системы ь S ;

затраты па содержание варианта i

Определить такое х = ( Ь,ь*,Ы.и ), ЧТО F(x> - ^ PCS) f'(x,S) da - R (x) — max,

J

где R(ь) - вероятность состояния s<S .

Преимущество предлагаемого метода проектирования СОДУ по сравнению с применявшимися ранее состоит в том, что он позволяет:

- комплексно оценить-влияние всех чдементоз и составных частой СОДУ на ооъект управления с учетом динамических характеристик 1ПАТ;

- оптимизировать процесс выбора наиболее эффективного варианта СОДУ для данного объекта управления (ОУ);

- выявить, качественно и количественно оценить недостатки существующей систе?!ы управления;

- предложить згдазчику широкий набор вариантов СОДУ с

оценкой их характеристик;

- наиболее полно учесть особенности ОУ, что облегчи? привязку системы.

Выбранный по разработанной методике вариант СОДУ ориентирован на заданные заказчиком цели и требования, интегрирован (по вертикали и горизонта,те) с другими уровнями управления, обеспечивается серийно выпускаемыми комплексами технических средств.

Методика обладает значительной гибкостью, поскольку создание новых КТО и средств ЗТ потребует лишь расширения набора базовых моделей.

Основными показателями для выбора КТО СОДУ являются затраты на их приобретение и наладку, а также качество транспортного обслуживания пассажиров.

По количеству населения города страны делятся на С группы:

I - свыше I млн. жителей;

П - от 500 тыс. до I млн.;

Ш - от 250 дс 500 тыс.;

1У - от 50 до 250 тыс.

К

2,0

2

1.0

зат°огы ил«, руб.

1.0 1,5 2,0 2,5 3,0

Рисунок. Зависимость коэффициента качества

транспортного обслуживания от затрат на КТО СОДУ

Качество транспортного обслуживания населения характеризуется коэффициентом

ti

- Т®~ ' (7)

'-п

. S

где _ затраты времени на поездку при заданных условиях;

t® - затрата времени на поездку в реальных условиях.

На основании зависимости, приведенной на рисунке, и определенного из (?) коэффициента качества обслуживания пассажи -роз находил затраты на КГС для СОЛУ в городах различных категорий. Зная затраты, определяем КГС, необходимый для оперативпо-диспетчерского управления движением пассатарского транспорта и обеспечивающий требуемое качество транспортного обслуживания пассажиров.

Расчет, проведенный в соответствии с изложенной методикой, свидетельствует, что

1) в городах 1-П категорий целесообразно внедрять АСДУ;

2) в городах Ш категории целесообразно внедрять полуазто-матизированную систему оперативно-диспетчерского управления (НЭ HAH и др.) или ОДС на ochoeb серийных технических средств;

3) в городах 17 категории - ЦДС о использованием серпйшх элементов (НАЛШАЗ и т.д.).

Сравнительный анализ систем управления выполняется о помощью методов и средств информационного моделирования по нормативным и фактическим пробегам подвижного состава»

Для проверки принятых решений был смоделирован процесс планирования TO-I в различных- С0Д7 ТП ПАТ. Расчета выполнялись на основании фактических ежегодных пробегов ПЕ ЛТП 13023 Киевского ТПО AT, состоящего из 350 автобусов, в течение месяца. Были учтены различные варианты получения сведений о техничзском состоянии автомобилей.

Ре .ультаты представлены в табл, I.

Таблица I

пи ■ Вид показателя Существующая ДУ ТП АТП АСДУ АТП

I 2 3 4

т Количество автобусов, ст. 350 350

2. Норма проведения ТО-1, км 2300 2800

3. Ппобег подвижного состава за месяц, км 1850.000 1850.000

4. Среднесуточный пробег, 1С.I' 176 СО г-ы

5. Производственная программа на месяц, шт. 661 661

6. Ежеднезное плановое количество ТО-1, шт. 22 22

Фактически проведено ТО-1, шт. 640 670

8, Соедний пробег между ТО-1, км 2390 2760

9. Среднеквадратичное отклонение от нормативного пробега, К..' 533 III

10 Число ПЕ, допустивших перепробег, шт. 415 34

II Средней перепробег, км 530 1 130

При возрастании количества автомобилей на АТП, увеличении объемов производственной программы и ее напряженности наблюдается увеличение среднеквадратичного отклонения от нормативного пробега и среднего перепробега. Однако при использовании методики расчета для АСДУ АТП оно незначительно в отличие от имехпегооя в настоящее время.

На основании проведенных в АТП Минтранса УССР обе ледова-

ний в результате мяогофакторного анализа определена зависимость межремонтного пробега различных систем автомобиля от регулярности проведения ТО-1. Это позволило построить зависимость межремонтного пробега от чиола ПЕ в АТП при различных методах планирования ТО-1.

Аналогично процессами моделирования ТО-1 быш: проведены модельные эксперименты планирования '10-2. Поскольку норматив проведения Т0-2 в 3-5 раз выше, чем для ТО-1, в качестве периода исследования были взяты полгода. Данные приведены в табл: 2.

' Таблица 2

№ Вид показателя Существующее ДУ ТП АТП АСДУ АТП

* 2 3 4

I. Количество ПК в АТП, пт. 350 350

2. Норматив проведения ТО-2, км. 12000 12С00

3. Пробег подеирного состава за 6 месяцев, км. 9270000 9270000

4. Среднесуточный пробег, км. 177 177

5. Производственная программа на 6 месяцев, шт. 773 773

6. Плановая длительность Т0-2,сутки 1,5 1,5

7. Плановая длительность с учетом дополнительных работ, сутки 2,0 2,0

8. Фактически проведено ТО-2, шт. 483 780

о Средний пробег между Т0-2,.км. 19183 11980

10 Среднеквадратичное отклонение от норматива, км. 7356 450

II Число ПЕ, допустивших перепробег, шт. 460 65

12 Число постов ТО-2, шт. • • 6 6

13 Фактическая длительность ТО-2 (средняя), сутки 3,5 2,0

14 Фактически задействовано постов ТО-2, шт. 6 5

Данные табл.2 показывают, что вследствие увеличен.я незапланированных простоев в ТО-2 длительность проведения обслу-

кивания увеличивается в среднем в 1,7 раза, что создает перегрузку участка ТО-2 и систематический перепробег подвижного состава (до 60 % нормативного значение). Выполнение производственной программ проведения ТО-2 обеспечивается за счет создания сверхнормативной мощности участка, создания дополнительных постов, привлечения рабочей силы. Все это повышает себе ~ стоимость перевозок.

Аналогично ТО-Т выделены такке зависимости межремонтного пробега по различным системам ПЕ от перепробега и неравномерности проведения ТО-2. На их основании получены зависимости межремонтного пробега от способа организации планирования ТО-2.

3 табл.3 приведены средние значения временных затрат на этапах технологического процесса, полученные в результате изучения применения в АТП различных технологий.

Таблица 3

& ца

Временной интервал

Децентра- ЦОУП АСДУ

лизация

I. Передача информации с ОТК диспетчеру ЦОУП

15 мин "О мин

2. Определение наличия на складе деталей

45 мин 30 мин 5 глин

3. Окидание в очереди на ТР (данные взяты по периоду средней интенсивности поступления заявок на Т?)

45 мин 30 мин 15 мин

•4. Превышение нормативной длительности ТР

30 мин 20 мин 5 мин

5. Потери времени после окончания ремонта

25 мин 15 мин 5 мин

Итого:

2 ч 40 мин 2 ч 05 мин 30 мин

Результаты внедрения АСДУ в АТП 13028 Киевского ТПО AT показали, что производительность труда ремонтных рабочих повысилась на 16 %, коэффициент выпуска узеличилоя с 0,764 до 0,770 и на 3 % сократился расход горючего в расчете на одного пассажира благодаря улучшению организации текущего ремонта и технологического обслуживания подвижного состава.

В условиях АСДУ-Т з память ЭВМ заносятся все заказы клиентов на обслуживание таксомоторами. При вводе информации о местонахождении свободной НЕ ЭВМ автоматически подбирает клиента с учетом минимизации времени ожидания пассажира и расстояния. Так, внедрение АСДУ-Т в г.Днепропетровске позволило увеличить количество заказоз, выполняемых одним таксомотором, с 5,1 до 8, повысить коэффициент использования пробега с 0,313 до 0,835 и сократить время ожидания пассажирами ПЕ в среднем ка 3,6 мин.

Анализ двгаенля городских автобусов в Клезе, Донецке, Львове и других городах до внедрения АСДУ-А показал, что при высокой по отчетам регулярности движения ПЕ количество жалоб пассажиров на нерегулярное движение автобусов возрастает. В условиях промышленной эксплуатации АСДУ-А абсолютное значение коэффициента регулярности может уменьшиться,но повышается качество обслуживания пассажиров.

В условиях АСДУ-А автоматизирован процесс контроля движения ПЕ, который производится в нескольких точках маршрута, чем достигается соответствующая объективность.

СОДУ ПАТ внедрены в ряде городов Украины, поэтому актуальной задачей является определение их экономической целесообразности. Однако, определяя целесообразность затрат на их разработку и внедрение, необходимо учесть, что нельзя говорить только об экономической эффективности, следует определять социально-экономическую эффективность и рассматрив- гь факторы ее повышения благодаря внедрен, о СОДУ.

Расчет-социально-экономической эффективности, как правило, сопряжен с целым рядом трудностей, связанных с отсутствием единого критерия оценки всей систеж экономических и социальных задач, стоящих перед транспортом. Поэтому при разработке и внедрении СОДУ в крупных городах Украины определялись отдельные составляющие социально-экономической эффективности системы.

Основными источниками социально-экономической эффективное-

ти внедрения системы оперативно-диспетчерского управления автобусными перевозками (СОДУ-А) являются: годовой прирост доходов пассажирских автоуправлекий; народнохозяйственный эффект, формируемый в смежных отраслях, и социальный эффект, получаемый населением города.

Годовой прирост доходов ТПО АТ при внедрении СОДУ возникает за счет увеличения объема пассажирских перевозок.

Прирост доходов Эп , полученный предприятиями за счет увеличения объема перевозок, составит - - Й, (1 + > л ~ 100 где В - годовой пассажирооборот, тыс.пас;

£3„ - стойкость проезда одного пассажира во внутригородском автобусном транспорте, коп.;

><х - коэффициент увеличения количества перевозимых пассажиров, равный 0,08.

Рассчитанный по отраслевой методике годовой социально-экономический эффект для Днепропетровска,- Донецка, Киева и Харькова, соответственно, равен 316,0 тыс.руб., 448, 0 тыс.руб., 433,0 тыс.руб., 298,0 тыс.руб.

Для расчета экономической эффективности используются технико-экономические показатели работы РТ, которые получены в результате внедрения АСДУ-Т в г.Днепропетровске: повышение коэффициента использования пробега до 0,835, сокращение времени ожидания пассаж: _>ом такси на 3,6 глин и увеличение до восьми количества заказов, выполняемых одним РТ за смену.

Результаты расчета экономической эффективности внедрения АСДУ Т в г.Днепропетровске приведены Б табл.4.

Таблица 4

щ Наименование Обозначение Значение

1 V У 4

I. Капитальные вложения на создание АСДУ-Т, тыс.руб. к« 510,4

2. Гоцозке эксплуатационные расходы, тыс.руб. * . Эр 91,1

Окончание таб.-. 4

I 2 3 л

3. Годовая экономия, тыс.руб. э 199 74

4. Годовой экономический аффект от внедрения АСДУ-Т, тыс.руо. э-« 18

5. Расчетный коэйЬфицигнт осэт.ектпв-ноотн капитальных вложений Ер 0 OQ

6. Срок охсупаемости затрат, лет Т 2

7. Нормативный. коэффициент эйЁектив • нести капитальных злокиаа. на создание АСУ • ^нзт 0 35

Сравнение полугенного значения расчетисто хозСфзгл'ггог эффективности капитальных вяоязнзй Ер=0,33 с нос».:а.т:г/г.-;::' для отрасли £HilT = 0,35 показывает, что ЕР > E-MliT , следовательно, создание АСДУ-Т в г.Днепропетровске было экономически .целесообразны:.;.

Уровень трапепортного обслгЕгааяяя к качество работы транспортных средств на маршрутах во многом обеспечиваются выпуском подвижного состава, на линию, который, в свою счэредъ, зависит от технической готовности последнего.

Автоматизирования система диспетчерского управления А1.1 увеличивает коэффициент технической готовности подвзгяного состава, повышает качество 'управления технологически:.": процессами АТЯ и производительность труда ремонтных рабочих га счет сокращения непроизводительных затрат рабочего времени.

Повышение качества ремонтных работ увеличивает межремент— ные пробеги, уменьшает сход с маршрута из-за технической неисправности, снижает расход.горючего.

При внедренги АСДУ АТП коэффициент выпуска ЗЕ на линию возрастает j 0,764 до 0,770, на 16 % повышается производительность трухи ремонта;« рабочих за счет уменьшения нелроизведи--теиьнкх затрат рабочего вре?.тени, на 5 % сшгжается расход гежчр-го в расчете на одного пассажира за счет повышения уровня организации работ по техническому обслуживан;пэ подвижного состава и учета расхода горючего, с охран; ется численность пнг.ене^по-технического персонала.1

В результате внедрения системы в АТП 13028 Киевского ТПО AT получен годовой экономический эффект в сумме 119,8 тыс.руб.

Выводы

1. Исследован к систематизирован отечественный и зарубежный опыт разработки систем оперативно-диспетчерского управле -кия на пассакирсксм автотранспорте и в других отраслях промышленности и связи.

2. Разработана инйогг.гационпгя модель диспетчерского управления, предусматривающая реализацию двух стратегий - следящей, при которой плановые показатели пестко определены, и планирую -сей, при которой в рамках функционирования СОДУ необходимо изменять плановые показатели.

3. Исследованы варианты реализации СОДУ ТП для различных видов пссса^.ирского автотранспорта.

4. Разработана имитационная модель ГПАТ, сформированы ВВ и ДВ, определен качественный и количественный характер их взаимодействия в различшк транспортных ситуациях, создана методика проведения комплексного анализа вариантов СОДУ ПАТ с учетам выбранного критерия эффективности.

5. Разработан метод проектирования СОДУ ПАТ на основе использования имитационного моделирования.

6. Выполнен расчет социально-экономического эффекта от внедрения СОДУ ПАТ в городах Украинской ССР.

7. Разработаны г,, тодкческие рекомендации по в {бору КГС и систсм ОДУ ТП ПАТ, в основу которых положены коэффициент качества обслуживания пассажиров и капитальные затраты.

8. Разработанные СОДУ ТП ПАТ кашли широкое применение в .городах Украинской ССР и на предприятиях Министерства транспорта Украины, позволили повысить качество обслуживания пассажиров и дали подтвержденный экономический эффект в размере 2,1 млн.' pj6. в год.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Рева В.М. Централизованное управление перевозкой сахарной свеклы /У Автодорожник Украины. - J.973. - Л 2. - С.17-21.

2. Рева В.К., Мансуров A.M. К оценке производительности

транспортного средства // Там же. — 1973. — №3. — С. 21—33.

3. Рева В. М., Вихляев И. М., Лысенко Ю. Я. Автомобильный транспорт на уборке урожая. — Киев : Тэхника, 1974. — 28 с.

4. Рекомендации по организации использования существующих технических средств на вывозке сахарной свеклы /' Рева В. М., Бублик Н. И., Зуев 11. М., Мельник И. И. — Киез : Тэхннка, 1975. — 46 с.

5. Рева В. М. Организация единого диспетчерского руков от л ботои транспорта // Техн. культуры. — 1975. — № — — I

6. Рева В. М.Работу пассажирского транспорта на уровень современных задач // Автодорожник Украины. — 1977. — Хя 1. — С. 3—7.

7. Рева В. М. Пассажирский автотранспорт // Там же. — №3. — С. 11—14.

8. Рева В. М. Применение экономико-математических моделей для совершенствования пассажирских перевозок // Там же. — 1979. — №4. — С. 27—30.

9. Рева В. М. Комплексное обеспечение безопасности дорожного движения на пассажирском автотранспорте // Там же. 1980. — №3. — С. 33—35.

10. Рева В. М., Штанов В. Ф., Игнатенко А. С. Пассажирские перевозки автомобильным транспортом. — М., — 1982. — 45 с. — (Минтранс РСФСР. ЦБТП; вы п. 1).

1 1. Оперативное управление городским пассажирским автотранспортом /Рева В. М., Лигум Ю. С., Вайншток М. А., Сотников В. Е. — Киез : Тэхннка, 1982. — 177 с.

12. Рева В. М., Лигум Ю. С. Основные пути совершенствования управления пассажирским автотранспортом // Механизация н автоматизация упр. — 1983. — № 1. — С. 7—9.

13. Рева В. М., Штаноз В. Ф. Комплексная система управления качеством перевозок пассажиров в УССР. — М., 1984. — 41 с. — (Минтранс УССР. ЦБТИ; вып. 7).

14. Опыт г.нслрення АСУ и средств вычислительной техники в Министерстве автомобильного транспорта УССР / Рева В. М„ Кулаковскпй В. А., Лигум Ю. С., Григорьев В. С. — Киев. — Тэхника. — 1985. — 167 с.