СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РАБОТЫ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
В СООТВЕТСТВИИ С ЗАДАННЫМ РАСПИСАНИЕМ ДВИЖЕНИЯ
Енин Д.В. (ВГЛТА, г. Воронеж, РФ)
Бочаров М.А. (МП ПАТО, г. Геленджик, РФ)
In the article is considered the problem of effective functioning of urban passenger transport . The account of extreme allowable deviations of transport from the time-table of movement is given.
Повышение эффективности функционирования городского пассажирского транспорта (ГПТ) с каждым годом приобретает все более заметные темпы, но, к сожалению, качество обслуживания пассажиров и экономическая эффективность работы подвижного состава на линии, требуют более глубокого и тщательного рассмотрения вопроса.
В целом, общественный транспорт осуществляет важнейшую социально-экономическую функцию жизнедеятельности города по обеспечению свободы передвижения населения. Поэтому организация, предоставляющая свои услуги должна обеспечить максимально качественное выполнение работ перед своим заказчиком, в качестве которого выступает пассажир.
Как было отмечено выше, вопросов по совершенствованию эффективности функционирования ГПТ предостаточно. В данной статье авторы считают необходимым обратить внимание на один из самых сложных, на протяжении не одного десятка лет, вопросов – вопрос надежности соблюдения расписания движения подвижного состава на линии.
Необходимость решения данной задачи достаточно хорошо изучена. Множество исследований (например [2,3], и другие) подтверждают стохастическую природу перемещения пассажирских потоков и пассажирского транспорта. С целью осуществления упорядоченной работы транспорта на городских маршрутах, управлениями ГПТ, а в некоторых случаях иными организациями, осуществляется разработка расписаний движения.
На практике приходится признать: четкого, следовательно, надежного выполнения расписания движения наземным транспортом в городах не было даже в лучшие советские времена, о чем свидетельствуют многочисленные рекомендации по результатам обследования маршрутов прошлых лет. В настоящее время на улично-дорожной сети городов наблюдается ухудшение ситуации и рост хаотичности движения транспорта. Естественно, неравномерность движения транспорта на маршрутах приводит к ухудшению самочувствия, нервозности потенциальных пассажиров. Причем недавно проведенные авторами статьи исследования в г. Воронеже свидетельствуют о том, что на участках дорог со смежными маршрутами, где интервал прибытия транспорта достаточно высок (до 20 с.), пассажир, ожидающий транспортное средство, переживает отсутствие транспорта «своего» маршрута не в меньшей степени, по сравнению с более «растянутым» интервалом. Такой эффект объясняется повышением визуального восприятия динамики движения подвижных единиц на конкретном участке, а большинство пассажиров подсознательно учитывает только этот фактор.
Решение поставленной задачи видится за счет резкого усиления взаимодействия диспетчер-водитель, работающих на основании расписаний движения транспорта. Но и здесь существуют недостатки: современное состояние диспетчерских систем – разрозненная сеть диспетчерских пунктов, которая не в состоянии контролировать, оперативно и качественно корректировать водителей при значительных отклонениях в системе от расписания. Поэтому необходимо обеспечить единую систему расписаний движения (ЕСРД) транспорта на базе современных негеостационарных систем с применением ГИС-технологий. Проще говоря, процесс диспетчеризации необходимо осуществлять с использованием спутниковых систем. Идея находит свое отражение в некоторых городах России, а качественная и недорогая отечественная аппаратура позволяет ускорить темпы обеспечения городов такого рода услугой.
Итак, предположим, что на маршрутах нашего города движение наземного пассажирского транспорта осуществляется с использованием ЕСРД на базе спутниковых систем. Причем, интервал опроса каждой подвижной единицы на маршруте составляет 1 мин. Необходимо определить: Величину допустимых отклонений транспорта от расписания движения и момент передачи информации водителю транспортного средства от диспетчера о соответствующем изменении скорости движения, достаточной для совмещения времени движения по маршруту с расписанием движения подвижной единицы.
Для решения воспользуемся интегральным уравнением Фредгольма первого рода [1], позволяющим определить величину отклонения транспортного средства от заданного расписанием, в зависимости от эффективности организации управления движением:
, (1)
где К(Т, t) – ядро уравнения, ограниченное неравенствами Т
0, t
Т; х(t) – функция воздействия.
Величина отклонения транспортного средства в зависимости от регулирования дорожного движения и задержек на остановках определяется аналогичным образом:
, (2)
где G(Т,
t) – ядро уравнения, зависящее от процессов
регулирования движения, и ограниченное неравенствами Т0, tТ; y(t) – функция
воздействия.
Влияние возникновения критических моментов в процессе движения транспортного средства можно выразить через дифференциал:
, (3)
где u – параметр с числовыми значениями, определяемый экспериментально.
Влияние неравномерности перемещения транспорта и пассажиров на величину отклонений, согласно (1)-(3), определяется отношением:
,
или
, (4)
где 
- средняя скорость сообщения; 
- функция влияния
времени суток на неравномерность движения; 
- функция изменения условий движения по
длине маршрута.
В системе ЕСРД на базе спутниковых систем наличие критических ситуаций маловероятно, поэтому выдвинем предположение о незначительности критических ситуаций, тогда u = 0, и уравнение (4) примет вид:
. (5)
Определим исходную функцию отклонений от расписания подвижных единиц с использованием в качестве ядра G(Т, t) ядра Абеля, т.е.:
. (6)
Причины неравномерности регулирования дорожного движения и времени посадки-высадки пассажиров изменяются с незначительной скоростью, можно принять y(t) величиной постоянной, тогда, с учетом (1), получим:
. (7)
Т.к. скорость сообщения зависит от неравномерности движения транспорта и изменения пассажиропотока, то ее можно представить в виде:
,
где 
- постоянная величина влияния
отклонений на скорость сообщения.
Интегрируя правую часть уравнения, получим
(8)
Постоянная величина
определяется
статистически. Далее, с использованием систем уравнений для различных вариантов
организации движения, определяются постоянные 
и .
Определение допустимого отклонения от расписания движения подвижной единицы необходимо определять с учетом вероятности отклонения транспортного средства от времени, заданного расписанием движения. Такое отклонение характеризуется, согласно [2] уравнением:
, (9)
где J – интервал движения транспорта по заданному маршруту.
Так как функция отклонения в зависимости от организации движения по маршруту напрямую зависит от интервала движения транспорта, то
.
Тогда, согласно (5)
, (10)
где Т0 – время движения транспортного средства без отклонений от графика.
Решая уравнение для крайних значений времени отклонения, уравнение (12) преобразуется в уравнение вида:
, (11)
где 
- предельно допустимое время,
позволяющее транспортному средству «нагнать» время, установленное расписанием.
Таким образом, с учетом (8) и (11) получается уравнение для определения допустимого времени отклонения от расписания:
, (12)
где 
- значение времени максимального
отклонения транспортной единицы.
Решая задачу аналитически, относительно (12) определяется Tmax. Таким образом, диспетчерская служба имеет определенный промежуток времени, в процессе «накопления» отклонений движения транспортных средств согласно расписания. В случае преодоления максимально допустимого значения, информация поступает на пульт диспетчера, который приступает к взаимодействию с водителем, с целью устранения неравномерности движения. На основании исходных данных, решение задачи дает допустимое время отклонения от расписания в пределах 1 мин., а период корректировки движения составляет 13 мин.
Библиографический список
1. Вулих Б.З. Введение в функциональный анализ. – М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1958. – С. 115.
2. Лопатин А.П. Моделирование перевозочного процесса на городском пассажирском транспорте. – М.: Транспорт, 1985. – 144 с.
3. Машина Н.И. Совершенствование структуры городского пассажирского транспорта на базе исследования объемных стохастических сетей массового обслуживания // Теория управляющих систем. – Киев: Наук. думка, 1987. – С. 244-257.