2 Выбор подвижного состава

Выбор подвижного состава производится в два этапа:

• определение границ вместимости;

• определение оптимальной вместимости.

2.1 Определение границ вместимости подвижного состава.

Минимально допустимая вместимость определяется из условия непревышения вместимости в период с максимальным пассажиропотоком:

(2.1)

Двойной максимум пассажиропотока (по периодам суток и перегонам маршрута) целесообразно определять путем умножения максимального по всем периодам суток пассажиропотока на коэффициент неравномерности его распределения по длине маршрута и коэффициент внутричасовой неравномерности:

(2.2)

где К_н^ч, К_н^L – соответственно коэффициенты неравномерности по часам суток и длине маршрута.

Так как

(2.3)

тогда формула (2.2) примет вид:

(2.4)

где - граничная величина для среднего по длине маршрута коэффициента использования вместимости (обеспечивающая единичный коэффициент наполнения на самом загруженном перегоне маршрута в самый загруженный период часа «пик»). Максимальный интервал принимается из условия обеспечения на трассе регулярности движения, не допуская хаотического движения с высокой вариацией интервалов (что резко снижает КПД транспортного обслуживания). В обычных условиях его величина составляет около 3 мин.

Максимально допустимая вместимость определяется из условия непревышения предельного интервала движения (его величина составляет около 15 мин). Интервал, больший чем I_max­ предельный резко снижает гарантии совершения пассажиром поездки в заданный промежуток времени, возможно появление прерывности транспортного обслуживания.

(2.5)

Возможность значительных колебаний величины минимального пассажиропотока заставляет с целью повышения надежности прогноза пользоваться его усредненной величиной (за 5-6 периодов суток с минимальными пассажиропотоками). Минимальный коэффициент наполнения выбирается из соображений экономической целесообразности, т.е. имеет ли смысл вкладывать средства в выпуск автобусов, если эффект (экономия времени пассажиров) может оказаться значительно ниже произведенных затрат. Его величина зависит от состояния стоимости сэкономленных пассажирочасов и затрат на транспорте. Ориентировочно можно принять _min=0,20,25.

2.2 Определение оптимальной вместимости

Затраты на эксплуатацию автобусов условно можно разделить на две части:

• постоянные (пропорциональны автомобиле – часам работы на линии);

• переменные (пропорциональны пробегу транспортных средств).

Удельная величина переменных и постоянных расходов (ставки затрат) нормируются и зависят в основном от марки автобуса. Таким образом, можно записать, что часовые эксплуатационные затраты всей перевозочной системы равны:

(2.6)

где С_пос – ставки постоянных затрат, у.е./ач;

С_пер – ставки переменных затрат, у.е./км;

V_э – эксплуатационная скорость, км/час;

А_э – эксплуатационное количество автомобилей.

В выражении (2.6) А_э зависит от величины мощности пассажиропотока и выбранной марки автобуса:

и, принимая _max=1 (теоретически), получим

(2.7)

где F – пассажиропоток, пас/час;

t_об – время оборота, час;

q_н – номинальная вместимость, пас.

С учетом (2.7) выражение (2.6) примет вид:

(2.8)

Зависимость С_тр от q_н приведена на рис. 2.1, из которого видно, что, чем больше вместимость автобуса, назначенного к перевозке, тем ниже издержки автобусного парка.

С_тр

q_н

Рисунок 2.1 – Зависимость эксплуатационных издержек от вместимости автобуса

Однако с увеличением вместимости автобуса возрастает интервал движения в соответствии с выражением:

или (при _max=1) (2.9)

что приведет к ухудшению качества транспортного обслуживания пассажиров. Для определения оптимальной вместимости необходимо соотнести издержки, связанные с эксплуатацией автобусов, с потерями, возникающими из-за недостаточного качества транспортного обслуживания пассажиров.

Примем, что время ожидания автобуса в среднем равно половине интервала движения:

(2.10)

Часовой объем перевозок пассажиров:

где К_см – коэффициент сменности пассажиров.

Потери, связанные с недостаточным качеством транспортного обслуживания пассажиров в стоимостном виде:

(2.11)

где С_t – средняя оценка стоимости 1-го пассажирочаса, у.е., С_t=12,2 у.е./ч

Сумма издержек в народно-хозяйственной системе:

(2.12)

где С_тр – затраты на эксплуатацию транспорта, у.е.;

С_пас – внетранспортные издержки, у.е.;

КВ – капитальные вложения в перевозочную систему, у.е.

В первом приближении можно считать, что КВ не зависят от вместимости подвижного состава, т.к. рост вместимости хотя и ведет к повышению цены транспортных единиц, но уменьшается их количество в соответствии с формулой (2.7). Поэтому при небольшом диапазоне изменения q_н их произведение остается постоянным.

Народно-хозяйственные издержки с учетом формул (2.8) и (2.11) примут вид:

(2.13)

Издержки при эксплуатации автобусов обратно пропорциональны q_­н, а потери во внетранспортной сфере, наоборот, линейно зависят от q_н. Следовательно, сумма их имеет минимум, соответствующий оптимальной вместимости автобуса q_опт. Это иллюстрирует рис. 2.2.

С С_н/х С_пас

КВ

С_тр

q_н^опт q_н

Рисунок 2.2 – Зависимость народно-хозяйственных издержек от вместимости автобуса

Для нахождения оптимальной величины q_н^опт необходимо продифференцировать выражение (2.13) по q_н, приравнять производную к нулю и решить относительно q_н:

,

откуда

(2.14)

где l_об – длина оборота, км;

l_п.е. – средняя длина поездки пассажира, км.

так как t_об=l_об/V_э и К_см=l_об/l_п.е. то

. (2.15)

Поскольку величины С_пос и С_пер зависят от вместимости автобуса, то расчет оптимальной вместимости производят в несколько этапов. Вначале в формулу (2.15) подставляют средние по всем маркам автобусов (попавшим в границы вместимости) значения С_пос и С_пер. После расчета q_н1^опт, значение С_пос и С_пер выбирают в соответствии с полученным значением. Производится вторичный расчет q_н2^опт . Если q_н2^опт значительно отличается от q_н1^опт, то выбираются новые значения С_пос и С_пер, соответствующие q_н2^опт, и выполняется новый расчет. Этот цикл повторяется до тех пор, пока q_{н i}^опт начинает незначительно отличаться от q_{н (i-1)}^опт. Последнее полученное значение принимается за оптимальное. Если полученное значение q_н^опт выходит за пределы допустимых значений, то к перевозке назначается автобус с допустимой ближайшей вместимостью.

В соответствии с табл. 2.1, 2.2 и результатами расчетов пассажиропотоков по периодам суток (табл. 1.2) выбрать подвижной состав оптимальной вместимости. Принять: коэффициент внутричасовой неравномерности пассажиропотоков – 1,05; коэффициент неравномерности пассажиропотока по длине маршрута – 1,2.

Таблица 2.1 – Исходные данные (предпослед. цифра зачетной книжки)

Наименование показателей	Номер варианта
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Техническая скорость, Vт, км/ч Длина маршрута, lм, км	24 15	22 16	26 14	28 16	32 17	34 18	38 20	24 16	25 19	30 22

Количество промежуточных остановок

Таблица 2.2 – Показатели автобусов по маркам

Наименование показателей	Марка автобуса
	ПАЗ-672	ЛАЗ-695Е	ЛиАЗ-667А	ЛиАЗ-5256	Икарус
Номинальная вместимость, qн , пас	45	62	80	90	119
Ставки а) переменных затрат, у.е./км б) постоянных затрат, у.е./ач	8,9 22,4	10,5 42,8	12,8 48,8	14,5 73,2	15,8 85,4