Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Определение пассажирских потоков на городском транспорте. Учебное пособие
.pdf
41
пролегает между заданными транспортными районами. В случае, когда спрос
Группа
жителей
Объем
выборки,
ед.
Мат.
ожидание
С
мин
, р.
Мин.
значение,
р.
Макс.
значение,
р.
Среднеквадр.
отклонение
σ, р.
Трудящиеся
144
1,14
0,15
3,60
0,87
Учащиеся
136
1,01
0,05
3,40
0,81
на передвижение между заданными транспортными районами превышает все
существующие предложения на отдельном участке МС, у пассажира возникает
неудовлетворенность работой ГПМТ. Особенно остро неудовлетворенность работой ГПМТ проявляется в часы пик, когда ценность поездки наиболее высока.
Трудящийся житель города может не попасть к месту работы, а учащийся – к
месту учебы в назначенное время.
Для учета потерь времени на передвижение целесообразно ввести фактор,
учитывающий срочность поездки пассажира. Таким фактором является стоимость минуты времени. Естественно, каждый пассажир по-своему оценивает
стоимость единицы времени. Исходя из этого, можно считать, что оценка стоимости минуты времени С
– случайная величина. Поэтому для ее определения
мин
целесообразно использование статистико-вероятностных методов [13].
В результате опроса жителей г. Липецка были получены две выборки.
Выборка, полученная из опроса трудящегося населения объемом nтр = 144 ед.,
и выборка, полученная из опроса учащегося населения объемом nуч = 136 ед.
Обработка результатов опроса произведена в системе STATISTICA [2]. Результаты отражены в табл. 2.1 и на рис. 2.1, 2.2.
Таблица 2.1
Описательные статистики распределения вероятностей оценки
жителями города стоимости 1 минуты времени нахождения в пути
Распределение, полученное по оценкам трудящихся, наиболее точно моделируется с помощью экспоненциального закона [21] с параметром λ
0 тр
=
42
0,874; распределение, полученное по оценкам учащихся, – с помощью экспо-
ненциального закона с параметром λ
= 0,994.
0 уч
Рис. 2.1. Графики функций плотности вероятности и вероятностей
распределения оценки трудящимися жителями города стоимости 1 минуты
времени нахождения в пути
Рис. 2.2. Графики функций плотности вероятности и вероятностей
распределения оценки учащимися жителями города стоимости 1 минуты времени
нахождения в пути
43
вид
.exp
00 минмин
CСf
.exp1exp
0
0
0
00
минминминминминмин
CCdCdCСfСF
Функция плотности вероятности экспоненциального распределения имеет
(2.1)
Тогда функция распределения вероятностей случайной величины С
мин
(2.2)
При возникновении потребности в перемещении по городу население
может воспользоваться пятью способами передвижения: поездка на коммерческом транспорте, поездка на муниципальном транспорте, поездка на легковом
автомобиле, поездка на такси или пеший переход. Два последних способа передвижения в дальнейшем рассматриваться не будут, так как их доля в общем
объеме передвижений к местам работы или учебы относительно мала. Учитываются только поездки на коммерческом транспорте, на муниципальном транспорте и на легковом автомобиле. Целесообразно построение модели выбора
пассажиром средства передвижения (коммерческий, муниципальный или легковой транспорт) для определения доли пассажиропотока, использующего то
или иное средство передвижения. Модель выбора средства передвижения основана на вероятностном характере стоимостной оценки пассажиром единицы
времени поездки и является экономико-математической.
Легковым автомобилем может воспользоваться только тот, кто его имеет.
А предпочтения в выборе средства передвижения трудящихся и учащихся, приобретающих и не приобретающих проездные билеты, тоже различны. Следует
учесть и наличие льготников, покупающих льготные проездные билеты, а также то обстоятельство, что стоимость проездных билетов для учащихся составляет 50% от стоимости обычного проездного билета. Поэтому целесообразно
классифицировать жителей города на различные группы (рис. 2.3).
Соответственно возможность выбора из предлагаемых альтернатив у
каждой группы населения будет различной.
44
Группа населения
1) трудящиеся, владеющие легковым
автомобилем и не приобретающие
проездной билет
2) трудящиеся, владеющие легковым
автомобилем и приобретающие проездной билет
3) трудящиеся, владеющие легковым
автомобилем и имеющие льготы на
проезд
4) трудящиеся, не владеющие легковым автомобилем и не приобретающие
проездной билет
5) трудящиеся, не владеющие легковым автомобилем и приобретающие
проездной билет
6) трудящиеся, не владеющие легковым автомобилем и имеющие льготы
на проезд
7) учащиеся, не приобретающие проездной билет
8) учащиеся, приобретающие проездной билет для учащихся
Коммерческий
пассажирский
транспорт
Муниципальный
пассажирский
транспорт
Легковой
пассажирский
транспорт
Рис. 2.3. Возможность выбора из предлагаемых альтернатив
у каждой группы населения
Блок-схема алгоритма моделирования выбора потребителем услуг ГПМТ
средства передвижения представлена на рис. 2.4.
Статистико-вероятностный подход и экономико-математическая модель
прогнозирования поведения населения города при выборе средства передвижения позволяют:
- получить необходимую информацию для подготовки управленческих
решений на основе выбора средств передвижения для каждой из восьми групп
жителей города, отличающихся целями совершаемых поездок (трудовая и
учебная деятельность), социальным статусом (имеющие и не имеющие льготы
по проезду), наличием личного транспорта, поведением (покупка проездного
билета и оплата проезда у кондуктора);
45
Группы жителей, владеющие автомобилем
1 2 3
4
5
6
7
Ввод данных о марш-
рутах передвижения
Подграф маршрутов передвижения
легкового авто-
транспорта
Подграф маршру-
тов передвижения
муниципального
транспорта
Подграф маршру-
тов передвижения
коммерческого
транспорта
8
Группы жителей, не вла-
деющие автомобилем
Расчет времени
движения и вре-
мени ожидания
Расчет затрат на
поездку
Определение вероятностей выбора
средства передвижения из трех
альтернатив для каждой группы
1
2
3
8
7
6
5
Расчет времени
движения и време-
ни ожидания
Расчет времени
движения
Расчет затрат на
поездку
Расчет затрат на по-
ездку
Определение вероятностей выбора
средства передвижения из двух
альтернатив для каждой группы
4
Ввод информации о
жителях города
Рис. 2.4. Блок-схема алгоритма моделирования выбора потребителем услуг ГПМТ средства передвижения
46
- прогнозировать вероятность выбора средства передвижения из трех
min,;
аГПМТ
ЗЗ
ЦtСЗ
ГПМТминГПМТ
,
эамина
ztСЗ
альтернатив: коммерческий ГПМТ, муниципальный ГПМТ или личный автомобиль;
- проводить анализ влияния на поведение пользователя транспортных
услуг таких факторов, как стоимость проезда на коммерческом и муниципальном транспорте, технико-эксплуатационные показатели перевозочного
процесса, затраты на эксплуатацию легкового автомобиля, стоимость горюче-смазочных материалов и др.
2.1.1. Расчет вероятности выбора между легковым автомобилем
и городским маршрутным транспортом
Рассмотрим сначала предпочтения пассажиров, производящих выбор
из двух альтернатив (ГПМТ или легковой автомобиль) на основе двух факторов: времени поездки с учетом времени ожидания и стоимости поездки.
Модель выбора средства передвижения строится на гипотезе, согласно которой пассажир стремится сократить свои вероятные затраты на поездку. Целевая функция задачи имеет вид
где З
З
– затраты, связанные с поездкой на легковом автомобиле, р.
а
– затраты, связанные с поездкой на ГПМТ, р.;
ГПМТ
Затраты, связанные с поездкой на ГПМТ:
(2.3)
и легковом автомобиле:
(2.4)
где t
, tа – соответственно время поездки на ГПМТ и легковом автомоби-
ГПМТ
ле, мин; Ц – стоимость проезда на ГПМТ, р.;
zэ – затраты на эксплуатацию легкового автомобиля, р.
С
– стоимость 1 минуты времени, р.
мин
47
Расчет времени движения на легковом автомобиле производится по
,
a
а
v
L
t60
,
2
exp
2
1
2
2
v
aa
v
a
vv
vf
a
v
Объем
выборки,
ед.
Мат. ожидание
a
v
км/ч
Мин.
значение
v
min
, км/ч
Макс.
значение
v
max
, км/ч
Среднеквадр.
отклонение
σ
v
300
50,1
41
59
3,28
формуле
(2.5)
где vа – средняя скорость движения автомобиля по городским магистралям,
км/ч;
L – расстояние перемещения, км.
На основе многочисленных экспериментальных данных установлена
закономерность распределения скоростей движения легковых транспортных
средств на основных магистралях г. Липецка. Обработка результатов обследования в системе STATISTICA [2] (табл. 2.2; рис. 2.5) показала, что распределение скоростей движения подчиняется нормальному закону. Функция
плотности вероятности распределения скоростей движения легковых транспортных средств
(2.6)
где
σ
– оценка среднеквадратического отклонения, км/ч.
а
– оценка математического ожидания скорости движения, км/ч;
Таблица 2.2
Описательные статистики распределения скоростей
движения легковых транспортных средств
Таким образом, в качестве величины скорости легкового автомобиля в
городских условиях можно принять 50,1 км/ч.
48
40 44 48 52 56 60
Скорость дв ижения легковых ав томобилей,
км/ч
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
Значение функции плотности
40 44 48 52 56 60
Скорос ть движения легковых ав томобилей,
км/ч
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Значение функции вероятности
Рис. 2.5. Графики функций плотности вероятности и распределения
,
, вТРТОшсмтэ
zzzzzz
,ЦtСztС
ГПМТминэамин
.
аГПМТ
э
мин
tt
Цz
С
вероятностей скоростей движения легковых автомобилей
Затраты на эксплуатацию легкового автомобиля zэ определяются следующим образом [5]:
(2.7)
где zт – затраты на топливо, р.;
zсм – затраты на смазочные материалы, р.;
zш – затраты на шины, р.;
z
– затраты на ТО и эксплуатационный ремонт, р.;
ТО,ТР
zв – амортизационные отчисления на восстановление автомобиля, р.
Условие выбора легкового автомобиля: За < З
откуда ценовая оценка экономии 1 минуты времени
или
ГПМТ
(2.8)
(2.9)
49
Тогда вероятность выбора легкового автомобиля
,11
мин
аГПМТ
э
мин
аГПМТ
э
мина
CF
tt
Цz
СР
tt
Цz
СРР
,expexpexp11
000
аГПМТ
э
минмина
tt
Цz
CCР
.1
аГПМТ
РР
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
4 5 6 7 8 9 10 11
Вероятность выбора
Стоимость проезда на ГПМТ, р.
ГПМТ
(2.10)
где F(С
) – функция распределения случайной величины С
мин
мин
.
Следовательно, вероятность выбора легкового автомобиля
(2.11)
где λ0 – параметр экспоненциального закона распределения случайной величины С
мин
.
Тогда вероятность выбора ГПМТ
(2.12)
Проведен анализ влияния на вероятность выбора средства передвижения при поездке от магазина «Старт» до технического университета таких
факторов, как стоимость проезда на ГПМТ, стоимость топлива, скорость
движения на легковом автомобиле, время движения ГПМТ. При увеличении
стоимости проезда на ГПМТ от 5 до 10 р. вероятность использования ГПМТ
уменьшается, а легкового автомобиля – увеличивается (рис. 2.6). При увеличении стоимости топлива от 13 до 20 р./л вероятность выбора ГПМТ повышается, а легкового автомобиля – снижается (рис. 2.7).
Рис. 2.6. Влияние стоимости проезда на ГПМТ на вероятность выбора
средства передвижения
50
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Вероятность выбора
Стоимость топлива, р./л.
ГПМТ
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
1,000
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Вероятност ь выбора
Скорость движения легкового автомобиля, км/ч
ГПМТ
легковой автомобиль
Рис. 2.7. Влияние стоимости топлива на вероятность выбора средства
передвижения
Анализ влияния скорости движения легкового автомобиля в городском
потоке показывает, что при скорости 10,7 км/ч вероятность его использования равна вероятности осуществления поездки на ГПМТ. При увеличении
скорости до 30 км/ч вероятность выбора легкового автомобиля резко возрастает, дальнейшее возрастание скорости сопровождается более плавным повышением вероятности его выбора (рис. 2.8). При увеличении времени поездки на ГПМТ от 25 до 50 мин происходит плавное уменьшение вероятности его выбора для осуществления передвижения. Вероятность выбора
легкового автомобиля соответственно повышается (рис. 2.9).
Рис. 2.8. Влияние скорости движения легкового автомобиля на вероятность
выбора средства передвижения
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]