Расчет основных характеристик маршрута на основе межостановочной матрицы

Библиографический список

1. Капитанов В.Т., Хилажев Е.Б. Управление транспортными потоками в городах. М.: Транспорт, 1985. 94 с.

2. Михайлов А.Ю., Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей. Новосибирск: Наука, 2004. 266 с.

3. Traffic control in oversaturated street networks / NCRHP report N194, 1978. 152 p.

4. Webster, F.V. Traffic Signal Settings, Road Research // Technical Paper. No. 39. London, Her Majesty's Stationery.

УДК 656.02

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАРШРУТА НА ОСНОВЕ МЕЖОСТАНОВОЧНОЙ МАТРИЦЫ

© О.А. Лебедева1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Статья посвящена расчетам главных характеристик маршрута на основе межостановочной матрицы, полученной благодаря детекторам подсчета пассажиропотока. Определены основные показатели маршрутов: объем перевозок, пассажирооборот, средняя дальность поездки пассажиров, наполнение автобусов и их число на маршрутах, время рейса и число смен работы, скорость, интервалы и частота движения, пробег за время наряда. Результаты исследований пассажиропотоков используют как для улучшения организации перевозок пассажиров на действующих маршрутах, так и для реорганизации транспортной сети в целом. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: межостановочная матрица; пассажиропоток; маршрут; городской пассажирский транспорт; характеристики маршрута.

MAIN ROUTE CHARACTERISTICS CALCULATION BASED ON INTERSTOP MATRIX O.A. Lebedeva

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

The article deals with the calculations of main route characteristics on the base of the interstop matrix obtained through passenger traffic counting detectors. It specifies the basic route parameters including traffic volume, passenger traffic, average trip distance, filling and number of buses on the routes, trip duration and number of working shifts, speed, traffic intervals and frequency of movement, mileage for the time of the order. The results of studying passenger traffic are used both to improve the organization of passenger transportation on existing routes and to reorganize the transport network as a whole. 4 sources.

Key words: interstop matrix; passenger traffic; route; urban passenger transport; route characteristics.

Из всего комплекса системы городского пассажирского транспорта маршрутная система больше всего подвергается изменениям. Эти изменения могут быть связаны с ростом города, перестройкой режима трудовой и культурно-бытовой деятельности населения и другими факторами. Так как поездки совершаются неодновременно и дальность их неодинакова, маршруты имеют различные характеристики.

Основными показателями, характеризующими маршруты, являются:

• объем пассажироперевозок Х;

• объем транспортной работы

О;

• протяженность маршрута;

• средняя длина поездки Цр;

• пассажиропоток;

• коэффициент неравномерности цн;

• коэффициент неравномерности по длине;

• коэффициент неравномерности по направлению;

• коэффициент часового максимума;

• коэффициент неравномерности во времени;

• частота или интервалы движения;

• эпюра пассажиропотоков.

Известны достаточно сложные механизмы нахождения основных показателей, характеризующих маршрут. Например, средняя длина поездки Цр определялась анкетным методом натурных обследований пассажиропотока и расчетом по эмпирической формуле Зильберта с учетом селитебной площади города.

Можно предложить альтернативный вариант нахождения основных показателей с помощью межостановочной матрицы корреспонденций. Она является важнейшей информацией, содержащей данные об учете пассажиропотоков, сведения о распределении пассажиропотоков по длине, времени, направлению, средней длине поездки; ее можно использовать в транспортном планировании и проектировании организации дорожного движения (ОДД).

В межостановочной матрице [3] рассматривается

1Лебедева Ольга Анатольевна, аспирант, тел.: 89526326611, e-mail: kravhome@mail.ru Lebedeva Olga, Postgraduate, tel.:89526326611, e-mail: kravhome@mail.ru

одно из двух направлений движения и используются данные о количестве входящих и выходящих пассажиров на остановочных пунктах (ОП); межостановочная матрица корреспонденций X представляется треугольной матрицей с нулевой диагональю

- расстояние пассажирской корреспонденции Ху по транспортной сети, то

Х12 Х13 0 Х23 0

0 Х12 Х13 ... Х-|м

Х2,и

0 Х1М-1,М 0 ,

где Ху — количество пассажиров, проехавших между / и У ОП, Х >0, /<у.

Матрица расстояний между остановочными пунктами представлена ниже:

0 /12 /13 0 /23 0

/уы

/2,Ы

/ы-1,ы 0 .

Далее рассмотрим алгоритм расчета основных показателей, характеризующих маршрут, с помощью межостановочной матрицы корреспонденций.

Объемом пассажироперевозок Х называют количество пассажиров, перевезенных на маршруте за единицу времени (час, сутки, месяц, квартал, год). Количество пассажиров, перевезенных за период наблюдения Т, очевидно, равнозначно количеству выполненных за это время маршрутных поездок. Следовательно,

х=ДХ .

В обозначении Ху первый из индексов / будем считать индексом пункта отправления, второй у - индексом пункта прибытия. Соответственно, под Ху будем понимать количество поездок из / вуза период наблюдения Т.

Количество корреспонденции Ху из / в у, очевидно, равно количеству посадок, совершенных в пункте / на направление у, или высадок в пункте у с направления /. Поэтому объем пассажироперевозок Х (пасс./ч, пасс./сут., пасс./год и т. д.) может быть определен как сумма пассажиров, вошедших в транспортные средства в пунктах посадки (Хвх) или сошедших в пунктах высадки (Хсх) за единицу времени (час, сутки, месяц, квартал, год):

Х = Д—= Д—

Объемом транспортной работы, или пассажи-рооборотом (пасс-км/ч, пасс-км/сут., пасс-км/год и т. д.), называют количество освоенных транспортом на маршруте за единицу времени (час, сутки, месяц, квартал, год) пассажирокилометров, или, иначе говоря, сумму длин всех пассажирокорреспонденций (поездок) за рассматриваемую единицу времени. Если /у

0=Д ^ .

Протяженность маршрутов в большинстве случаев устанавливают так, чтобы обеспечить связь между пунктами образования и тяготения пассажиропотоков. Но это не значит, что протяженность маршрута должна соответствовать расстоянию по линии транспорта между указанными пунктами. Маршрут может связывать два или несколько пунктов. Тогда на протяжении всего маршрута происходит многоразовый обмен пассажиров.

Весьма важной характеристикой перевозок является также средняя длина поездки Lcp, которую можно определить как среднее длин всех пассажирокорре-спонденций на рассматриваемом маршруте:

L = У^

^р Дп,

где п — общее количество поездок (маршрутных).

Однако расчет средней длины поездки ранее был процедурой трудоемкой, и проведение натурных обследований пассажиропотоков являлось не всегда возможным и достоверным [2].

Изучение пассажиропотоков позволяет выявить основные закономерности их колебания для использования результатов обследований в планировании и организации перевозок. Иначе говоря, характер изменения пассажиропотоков на маршрутах и в целом по конкретному населенному пункту подчиняется определенной закономерности, поэтому систематическое выявление распределения пассажиропотоков по времени, длине маршрутов и направлениям является основной задачей службы эксплуатации транспортных предприятий или координирующего центра в виде диспетчерской или логистического центра. Пассажиропотоки характеризуют нагрузку транспортной сети по направлениям перемещений в определенный период времени (час, сутки, месяц). Как было отмечено ранее, пассажиропотоки схематически изображаются в виде эпюр и определяют напряженность маршрута, участка дороги, линии. Характер изменения пассажиропотоков по часам суток, дням недели, месяцам, длине маршрута и направлениям представлен на рисунке.

Степень неравномерности пассажиропотоков оценивается с помощью коэффициента неравномерности Пн. Он находится как отношение максимальной мощности пассажиропотока Отах за определенный период времени к средней мощности пассажиропотока Оср за тот же период:

ПН Оср

Различают коэффициенты неравномерности по часам суток, дням недели, месяцам года, а также участкам маршрута и направлениям движения. Коэффициент неравномерности по направлениям есть отношение максимальной мощности пассажиропотока за час в наиболее загруженном направлении к средней мощности пассажиропотока в обратном направлении [1].

0

Изменение пассажиропотоков: а - по часам суток;

б - по дням недели; в - по месяцам; г - по длине маршрута; д - по направлениям движения

Неравномерность распределения пассажиропотоков на транспортной сети приводит к его неравномерности по длине маршрутов. В зависимости от характера распределения потоков маршруты могут иметь равномерную загрузку по всей длине, максимальную загрузку в середине, максимальную загрузку по обоим концам и максимальную загрузку с одного конца. Особенно большая неравномерность потоков по длине маршрутов наблюдается в часы пик.

Суточная неравномерность распределения потоков обычно ниже пиковой. В городах с концентрированным размещением промышленных предприятий в часы пик возникают четко выраженные односторонние пассажирские потоки: в утренние часы пик пассажиры совершают поездки на работу, в вечерние - с работы.

Степень неравномерности распределения пассажиропотоков по длине маршрутов характеризуется коэффициентом неравномерности, определяемым по формуле:

Q max ^ = — '

где Qmax - пассажиропоток в сечении наиболее загруженного перегона; Q - средневзвешенный пассажиропоток па маршруте.

Величина этого коэффициента колеблется в широких пределах.

Данные обследований в СССР показывали, что коэффициент неравномерности пассажиропотока по длине маршрутов колеблется от 1,13 до 2,3 (при средних значениях по городам, равных 1,54) [4].

Неравномерность пассажиропотоков по направ-

лениям характеризуется также коэффициентом, который представляет собой отношение средневзвешенного пассажиропотока на маршруте О в наиболее загруженном направлении к средневзвешенному потоку на всем маршруте ф:

^напр о '

С учетом этих коэффициентов эксплуатационные организации распределяют подвижной состав по маршрутам.

Пассажиропотоки также неравномерно разделяются и во времени; по сезонам года, дням недели и часам суток, что оказывает большое влияние на выбор вида транспорта в городе, определение необходимого количества подвижного состава, составление расписания движения и организацию работы поездных бригад.

Сезонные колебания пассажиропотоков наблюдаются почти во всех городах. Особенно большие колебания характерны для курортных городов и городов, в которых имеются исторические памятники, где объем пассажирских перевозок летом намного превышает среднегодовой. Сезонная неравномерность пассажиропотоков возникает как в целом по городу, так и по отдельным направлениям или маршрутам. Большие колебания пассажиропотоков наблюдаются на маршрутах, связывающих жилые районы с местами массового отдыха и различными зрелищными сооружениями (стадионы, велодромы, ипподромы и др.).

Суточные колебания пассажиропотоков обусловливаются изменением размеров трудовых и культурно-бытовых поездок, совершаемых населением города и пригородов в различные дни недели. Максимум пассажирских перевозок почти во всех городах наблюдается в предвыходные дни. В эти дни к трудовым поездкам прибавляется большое число поездок культурно-бытового назначения. В выходные дни, когда трудовые поездки незначительны, объем перевозок в целом по городу зависит главным образом от погоды и сезона. Зимой и в плохую погоду воскресные перевозки значительно снижаются. Суточные колебания пассажиропотоков должны учитываться при выборе дней для проведения обследования пассажиропотоков, а также при организации профилактических осмотров подвижного состава.

Часовые колебания пассажиропотоков имеются во всех городах без исключения и зависят главным образом от трудовой деятельности населения и режима работы предприятий и учреждений. В городах с крупными промышленными предприятиями наблюдаются особенно большие колебания перевозок по часам суток. При этом в период часового максимума пассажирские потоки достигают 12-13% суточных. Утренние часы пик, как правило, бывают более короткими, чем вечерние. Пассажироперевозки в вечерние часы пик часто больше, чем в утренние, так как в вечернее время трудовые поездки совпадают с культурно-бытовыми.

Часовая неравномерность наблюдается в целом по городу и по отдельным направлениям и маршрутам. Она характеризуется коэффициентом часового

максимума:

Р =

Qrr

Qu

где Отах — число пассажиров, перевозимых в час максимума; Оч — число пассажиров, перевозимых в среднем за 1 ч суточной работы транспорта.

Данные о размерах перевозок по часам суток используются при составлении расписаний выпуска подвижного состава на маршруты, расписаний движений на маршрутах, установления режима работы поездных бригад, предприятий и учреждений города.

Значение коэффициента неравномерности для крупных городов России находится в пределах: по часам суток Г| Н = 1,5—2,0; по дням недели Г| Н = 1,1 — 1,25 [1].

Неравномерность пассажиропотока по направлению — отношение пассажиропотока на наиболее загруженном направлении к потоку в обоих направлениях — имеет место только по часам суток. Для среднесуточного потока коэффициент неравномерности близок к 1. Этот коэффициент для часа пик в городах СССР колебался в пределах 1,05—1,75 [4]. В России же коэффициент составляет |Н = 1,3—1,6 [1].

Колебание пассажиропотоков на маршрутах во времени наблюдается во всех городах и почти на всех направлениях. Расчетным периодом, по которому проектируют транспортную систему города, является

час пик. Обычно этот период с максимумом перевозок выражается в процентах к среднесуточным перевозкам. По данным обследования, в городах процент перевозок в час пик составляет в среднем 7—14% суточных. При этом на отдельных маршрутах городов процент перевозок может быть большим или меньшим.

Частота или интервалы движения связаны с размерами перевозок и должны отражать закономерность их распределения. Сопоставимость этих показателей для различных маршрутов может иметь место лишь в том случае, если вместимости подвижного состава, работающего на маршруте, будут одинаковыми.

Результаты исследований пассажиропотоков используют как для улучшения организации перевозок пассажиров на действующих маршрутах, так и для реорганизации транспортной сети в целом.

По полученным материалам можно установить основные технико-эксплуатационные показатели работы автобусов: объем перевозок, пассажирооборот, среднюю дальность поездки пассажиров, наполнение автобусов и их число на маршрутах, время рейса и число смен работы, скорость, интервалы и частоту движения, пробег за время наряда. Эти данные служат основанием для совершенствования как системы маршрутов в целом, так и организации движения и работы автобусов по каждому конкретному маршруту.

Библиографический список

1. Пассажирские автомобильные перевозки: учебник для вузов / В.А. Гудков, Л.Б. Миротин, А.В. Вельможин, С.А. Ширяев. М.: Горячая линия — Телеком, 2006. С. 140-142.

2. Ефремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В.А. Теория городских пассажирских перевозок. М.: Высшая школа, 1980. С. 73-77.

3. Михайлов А.Ю., Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей городов. Новосибирск: Наука, 2004. С. 203-213.

4. Юдин В.А., Самойлов Д.С. Городской транспорт: учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1975. С. 236-238.

УДК645.11

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА ГОРОДСКОЙ УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ

Л

© Е.А. Румянцев1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Быстрое развитие автотранспортной сети требует усовершенствования организации дорожного движения. Мероприятия, направленные на устранение причин, по вине которых возникает ряд проблем на дорогах, очень затратны и не всегда эффективны, так как часто не удается выявить действительную причину заторов на улицах. Существующие критерии оценки условий дорожного движения представляются неэффективными. В ходе проведенных исследований выявлено, что максимально результативным в оценке и прогнозировании предрасположенности некоторых классов улиц к образованию заторов является метод Германа—Пригожина. Ил. 1. Табл. 1. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: транспортный поток; организация дорожного движения; «двухжидкостная» модель; кластерный анализ; скоростной режим.

IMPROVING METHODS EVALUATING TRAFFIC FLOW CONDITIONS IN CITY ROAD NETWORK E.A. Rumyantsev

Irkutsk State Technical University 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

Fast transport network development requires improved traffic management. Measures aimed at eliminating the causes of

Румянцев Евгений Александрович, аспирант, тел.: 89246362777, e-mail: stagea1@mail.ru Rumyantsev Evgeny, Postgraduate, tel.: 89246362777, e-mail: stagea1@mail.ru