Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Анализ транспортно-логистической инфраструктуры и операционной деятельности на агломерационном уровне. Учебное пособие.pdf
ности, плотности и конфигурации транспортной сети, так как для более
развитой транспортной сети требуется большее число маршрутов. В городах с рассредоточенными местами жительства и местами постоянной работы и отдыха маршрутов требуется больше, чем в городах такого же размера с концентрированным размещением жилых районов и мест приложения
труда. Общее число маршрутов в системе должно находиться в соответствии с количеством подвижного состава, работающего на ней. При увеличении числа маршрутов интервалы движения, а следовательно, и время
ожидания транспортных средств будут увеличиваться.
Разветвленность маршрутной сети. Оценкой степени разветвлен-
ности и достаточности числа маршрутов является маршрутный коэффици-
ент, который определяется отношением протяженности маршрутной сети
к протяженности транспортной сети.
Средняя протяженность маршрута. Определяется размерами города и средней дальностью поездки пассажиров.
Рациональность начертания и трассировки маршрутов оценивается
коэффициентом непрямолинейности. Каждый отдельный маршрут может
иметь более высокие коэффициенты непрямолинейности, чем в среднем по
городу, в зависимости от планировки улично-дорожной сети.
Максимальная длина маршрута определяется размерами территории
города, степенью его компактности, размещением объектов тяготения.
Минимальная длина маршрута определяется дальностью пешеходного пути за время, равное 30 мин, т. е. 2,0–2,5 км. Маршруты меньшей протяженности проектировать не рекомендуется [3].
Временные затраты пассажиров на передвижения, включая время
на пешие перемещения по транспортной сети (пешие переходы по ТС от
узла начала передвижения (по матрице корреспонденций) до узла посадки
в транспортное средство, либо пешие переходы от узла выхода из транспортного средства до узла назначения (по матрице корреспонденций), либо
переход между узлами при пересадках, либо полностью пешие передвижения), время ожидания посадки в подвижной состав, время пребывания в
подвижном составе во время поездки, время на пересадки.
111
Временные затраты пассажиров рассчитываются в процессе моделирования распределения корреспонденций на маршрутной сети следующим
образом:
− строятся деревья кратчайших путей на графе беспересадочных по-
ездок;
− для каждой корреспондирующей пары матрицы корреспонденций
определяются беспересадочные участки;
− в соответствии с моделями распределения корреспонденций рас-
считывается количество пассажиров, совершающих поездки;
− рассчитывается время ожидания пассажиров, а также время ездки
по маршруту.
Рассчитываются также средние удельные показатели общего времени и всех его слагаемых на одно передвижение, на одну поездку, на
одно транспортное передвижение (при моделировании распределения
одной и той же матрицы корреспонденций на разных вариантах маршрутной сети, при одном и том же общем количестве передвижений, получается различное количество не только маршрутных поездок, но и
различное количество передвижений с использованием общественного
пассажирского транспорта).
Уровень загрузки подвижного состава относительно номинальной
вместимости подвижного состава (рассчитываются динамические коэффициенты использования вместимости для каждого маршрута).
Интервалом движения на маршрутах называют промежуток време-
ни между прохождением любой точки маршрута двумя ближайшими автомобилями, работающими на этом маршруте и движущимися в одном
направлении. Рассчитываются средний сетевой интервал, среднеарифметический интервал на маршрутах, интервал, средневзвешенный по объемам перевозок.
Так же рассчитывается большое количество моделируемых показателей для каждого маршрута, такие как:
− суточный объем перевозок;
− пассажирооборот;
− средняя маршрутная дальность поездок;
− пассажиронапряженность;
112
− потенциально возможное количество беспересадочных поездок;
− коэффициент сменяемости пассажиров за рейс;
− коэффициент неравномерности пассажиропотока по перегонам
маршрута;
− коэффициенты использования вместимости;
− длина маршрута;
− интервал движения на маршрутах;
− эксплуатационная скорость движения;
− время оборота;
− коэффициент непрямолинейности маршрута;
− количество единиц подвижного состава;
− типы подвижного состава на маршруте.
Расчет данных характеристик осуществляется по общепринятым
формулам или приводится выше и не вызывает особых затруднений, поскольку основная часть необходимой для этих расчетов информации используется в моделях, реализующих распределение пассажиропотоков по
маршрутам.
По каждому варианту маршрутной сети рассчитываются также сравнительные данные по существующему и рассматриваемому вариантам
маршрутной сети об интенсивности движения подвижного состава в час
пик на конечных остановочных пунктах, а также по наиболее загруженным
узлам и участкам транспортной сети.
Разработка и совершенствование маршрутной сети транспорта общего пользования состоит из последовательных этапов, представленных
на рис. 50.
113
• Анализ существующей маршрутной сети, закрепленных маршрутов за парками,
Этап 1. Анализ существующей схемы маршрутной сети транспорта общего
пользования
Этап 2. Обследование пассажирских потоков на направлениях существующих
Этап 3. Оптимизация маршрутной сети транспорта общего пользования. Определе-
работы подвижного состава на маршрутах
• Оценка степени дублирования маршрутной сети
• Оценка соответствия уровня транспортного обслуживания требуемым нормати-
вам
• Разработка рекомендаций по улучшению условий движения транспорта общего
пользования в зависимости от уровня загрузки улично-дорожной сети
маршрутов движения транспорта общего пользования и перспективных
• Анализ статистических и отчетных данных транспорта общего пользования
• Проведение обследований пассажирских потоков
• Обработка данных обследований. Анализ спроса на транспортные передвижения
населения
• Характеристика спроса на транспортные передвижения и требования по обеспе-
чению пассажирских перевозок, оценка затрат времени на передвижения
• Анализ направлений пассажирских передвижений и их объема. Оценка районов и
направлений наиболее эффективного использования различных видов транспорта
направлениях его развития. Анализ спроса на транспортные передвижения населения
(городского электрического транспорта, скоростного автобусного сообщения и т.п.)
ние социально-экономических показателей обслуживания новой маршрутной сети
• Разработка количественных и качественных параметров транспортного обслу-
живания населения города и определение сфер наиболее эффективного исполь-
зования городского электрического транспорта
• Построение маршрутной сети для обслуживания межрайонных связей. Построе-
ние маршрутной сети для обслуживания внутрирайонных транспортных связей
(подвозочных к станциям метрополитена, ж.-д. станциям, местам массового тя-
готения)
• Оптимизация маршрутной сети, сокращение дублирующих маршрутов. Опреде-
ление социально-экономических показателей обслуживания новой маршрутной
сети
• Ориентировочный расчет эксплуатационных расходов транспорта общего пользо-
вания. Прогноз доходов от сбора платы за проезд при введении оптимальной маршрутной сети. Определение необходимого объема субсидий для обслуживания
маршрутной сети
Рис. 50. Этапы совершенствования маршрутной сети транспорта
общего пользования
114
Следует отметить, что большинство городских агломераций и крупных городов сталкиваются с рядом проблем в сфере городских пассажирских транспортных систем:
− несбалансированное развитие видов городского транспорта (пре-
обладание автобусного сообщения);
− высокая нагрузка на улично-дорожную сеть и, как следствие, об-
разование заторов по причинам роста уровня автомобилизации, увеличения численности и количества перемещений населения городов;
− неорганизованная остановка и парковка автотранспорта, дефицит
машино-мест для парковки и хранения автомобилей;
− низкая развитость дорожной инфраструктуры – расположение ав-
то- и железных дорог в одном уровне, отсутствие приоритетного движения
общественного транспорта;
− недостаточная развитость пригородного сообщения, концентрация
пассажиров, пользующихся пригородным транспортом, на железнодорожных вокзалах, отсутствие внутригородских железнодорожных перевозок и
другие.
В условиях современного крупного города основной объем пассажирских перевозок осуществляется преимущественно общественными видами транспорта, среди которых наибольшее распространение получил автобус [13].
На сегодняшний день проблема пробок на дорогах является основной
для городов-миллионников. Опыт показывает, что для решения транспортных проблем применяют следующие организационные и дорожностроительные методы:
– организация поочередного движения автомобилей с четными и нечетными номерами в разные дни недели;
– введение зон платного въезда в центральный район города;
– ужесточение мер для нарушителей за парковку автомобилей в не-
положенных местах, строительство подземных и многоуровневых парковок;
– выделение отдельных полос движения для городского пассажирского транспорта;
115
– строительство системы скоростных магистралей, способных обес-
печить транспортные связи в обход города, и другие.
В сложившихся условиях необходим поиск резервов совершенствования городской пассажирской транспортной системы путем увеличения
скорости, мобильности пассажиров. Это позволит повысить лояльность
населения к общественному транспорту.
Одним из наиболее важных критериев оценки маршрутной сети является ее оптимальность (рис. 51).
1. Формирование
транспортного графа
6. Перераспределение
пассажиропотоков
7. Расчет целевой
функции
2. Формирование
матрицы пассажирских
корреспонденций
5. Назначение
маршрутов
8. Определение вместимости
и количества единиц
подвижного состава
3. Формирование
матрицы кратчайших
путей (по времени)
4. Построениие
картограммы
пассажиропотоков
9. Внесение
изменений в
маршрут
Рис. 51. Методика построения оптимальной маршрутной сети
Данная методика ориентирована на построение маршрутной сети,
основываясь на анализе потоковых процессов в системе города и агломераций с возможностью корректировать разработанные маршруты с учетом
внешних и внутренних изменений.
116
5. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
АДМИНИСТРИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ
АГЛОМЕРАЦИЙ
5.1. Понятие и сущность интеллектуальных транспортных систем
Интеллектуальная транспортная система (ИТС) является неотъемлемой частью современного города, с помощью которой организуется безопасность дорожного движения. Используется она и на крупных трассах
(при внесении незначительных изменений в структуру).
Особенность новейших ИТС заключается в том, что они меняют
статус транспортных средств и других участников движения, которые из
категории независимых, непрогнозируемых и самостоятельных переходят в разряд прогнозируемых и предсказуемых субъектов информационно-транспортного пространства. В этом контексте стоит выделить
наиболее важную задачу, связанную с развитием телематических систем
дорожно-транспортной инфраструктуры.
Интеллектуальная транспортная система должна обеспечивать эффективное взаимодействие всех участников дорожного движения в автоматизированном режиме в реальном времени на принципах адаптивности.
Интеллектуальная транспортная система представляет собой совокупность технических комплексов и подсистем по обеспечению и контролю безопасности дорожного движения с функцией предоставления необходимой информации для владельцев транспортных средств и других
субъектов дорожно-транспортного процесса.
Важнейшим элементом ИТС выступает объединение дорожной,
транспортной, технологической, сервисной и информационной инфраструктур в единый комплекс. Он состоит из ряда подсистем, способных
обеспечить диспетчерское сопровождение и оперативную координацию
действий ведомств, служб и различных субъектов, вовлеченных в процесс
организации и обеспечения дорожного движения. Чтобы взаимодействие
подсистем ИТС было эффективно, формируют территориальные диспет-
117
черские центры. Единый контролирующий орган, который будет собирать
информацию и осуществлять планирование ремонта, развития дорожнотранспортной инфраструктуры, мониторить показатели эффективности
диспетчерских центров, создается на федеральном уровне.
ИТС – система, интегрирующая современные информационные,
коммуникационные и телематические технологии, технологии управления
и предназначенная для автоматизированного поиска и принятия к реализации максимально эффективных сценариев управления транспортной системой региона (города, дороги), конкретным транспортным средством
или группой транспортных средств, с целью обеспечения заданной мобильности населения, максимизации показателей использования дорожной
сети, повышения безопасности и эффективности транспортного процесса,
комфортности для водителей и пользователей транспорта.
На рис. 52 показана основная схема иерархической структуры
ИТС. Первый слой представляет собой самый низкий уровень системы,
которая образована как детекторами, так и исполнительными элементами, и в нем проводится как сбор данных, так и действия по управлению.
Второй слой характеризует оперативное управление небольшими участками транспортных сетей, отдельными терминалами или транспортными
средствами. Третий слой характеризует всю транспортную сеть больших
участков и, в большинстве случаев, речь идет об обработке, унификации
и извлечении информации из подсистем второго слоя. Четвертый слой
отражает государственную транспортную политику и ее необходимые
части, как, например, создание фонда развития транспорта, финансирование транспортной инфраструктуры, нагрузка транспортной инфраструктуры, оценка потерь от происшествий, статистическая обработка
данных и т.д.
Телематические элементы можно рассматривать как источник информации для определения этих параметров. Пятый слой представляет европейский (мировой) уровень и глобальную транспортную политику.
Каждый слой, естественно, можно разделить на потребителей (перевозчик, пассажир, водитель и т.д.) и инфраструктуру. Иерархическая
структура ИТС одинакова как для потребителей, так и для инфраструктуры.
118
Коммуникационная среда между первым и вторым слоями предъявляет
Менеджмент онлайн
Менеджмент офлайн
самые жесткие требования к защите, надежности и доступности передачи
информации. Одновременно данная среда должна отвечать и другим требованиям, которые, в большинстве случаев, ведут созданию собственной коммуникационной среды. В первом коммуникационном слое передается
наибольшее количество данных. По мере продвижения в верхние слои
уменьшаются объемы передаваемых данных и снижаются требования к параметрам передачи. Для более высоких коммуникационных слоев, в основном, можно использовать услуги существующих телекоммуникационных организаций. При описании отдельных слоев ИТС следует подчеркнуть, что
максимально поддерживается коммуникация между каждым слоем и минимально – коммуникация между соседними слоями.
5-й слой
4-й слой
3-й слой
2-й слой
1-й слой
Европейская транспортная политика
Национальная транспортная
политика
Управление крупными
транспортными системами
Областное управление
транспортными процессами
Данные - Детекторы -
Исполнительные элементы
4-й коммуникационный слой
3-й коммуникационный слой
2-й коммуникационный слой
1-й коммуникационный слой
Рис. 52. Иерархическая структура информационной архитектуры
транспортной телематической системы [10]
Первый слой ИТС характеризуется сбором статических и динамиче-
ских данных о транспортно-эксплуатационных качествах пути, транспортных средствах и транспортных терминалах. Характерным для этого слоя,
кроме сбора данных, является осуществление управления с помощью ис-
119
полнительных элементов. На автомобильном транспорте речь идет, в частности, о следующих приложениях:
– сбор данных о транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильной дороги (интенсивность и состав движения, плотность и скорость
движения, метеорологические данные и т.д.);
– сбор данных о транспортных средствах (слежение за опасным грузом, мониторинг угнанных автомобилей, автоматическое оповещение о
дорожно-транспортных происшествиях и т.д.);
– сбор данных о транспортных терминалах (занятость парковок, состояние логистических центров и т.д.);
– состояние и изменение исполнительных элементов (изменение состояния управляемых дорожных знаков, изменение состояния светофоров
и т.д.).
Второй слой ИТС включает, главным образом, большое количество
региональных систем управления, которые осуществляют независимое
управление на небольших участках транспортных систем. В области автомобильного транспорта к этому слою относятся, в первую очередь, центры
управления работой транспорта городов, центры управления тоннелями,
центры управления движением через государственные границы, системы
управления отдельными участками автомагистралей и т.д. Всегда речь
идет о точно определенной области, которая в большинстве случаев характеризуется единым подходом к управлению.
В области общественного транспорта речь идет, в основном, о системах управления движением автобусов и трамваев, о системах управления
метро и т.д.
Третий слой ИТС объединяет системы управления второго слоя и
включает в себя центры управления крупными транспортными системами.
В области автомобильного транспорта речь идет, в большинстве случаев, о
центрах управления движением городов, системах управления движением
на сети автомагистралей, системах управления тоннелями и т.д. В общественном транспорте в большинстве случаев речь идет о центрах управления работой городского пассажирского транспорта.
Четвертый слой ИТС является самым высоким звеном отдельных
видов транспорта на национальном и региональном уровнях и служит для
120