Принципы формирования рациональной маршрутной

Системы

Рациональной маршрутной схемой можно назвать такую, ко­торая отвечает одному или нескольким критериям выбора пути следования пассажиров. В практике проектирования используются несколько принципов и критериев распределения пассажиров по участкам транспортной сети.

Выбор пути следования пассажирами диктуется стремлением сократить время на поездку, избежать пересадок, переполнения транспорта и рядом других факторов. Рассмотрим некоторые из них.

Одним из самых простейших способов распределения поездок пассажиров по участкам транспортной сети является распределение по единственной кратчайшей связи между рассматриваемыми пунктами. Таким образом, критерием является минимальное рас­стояние между пунктами следования пассажиров. При этом исклю­чаются из рассмотрения другие возможные пути следования, что неизбежно искажает реальную картину распределения пассажиро-

потоков и приводит к неоправданной перегрузке отдельных участ­ков сети.

Если проектируется новая маршрутная сеть, то в первом при­ближении можно считать, что затраты времени на поездку пропор­циональны дальности пути следования. В этом случае распределение пассажиропотоков по путям следования можно выполнить обратно пропорционально дальности возможного варианта пути следования. Тогда количество передвижений по к-му варианту пути следования между i-м и j-м районами города можно найти по формуле

где R_ij - корреспонденция между i-м и j-м районами города;

l_k - расстояние между i-ми j-м районами города по k-мувари­анту следования;

п - число вариантов пути следования.

Этот способ распределения пассажиропотока дает большую точность по сравнению с ранее рассмотренным, так как в этом слу­чае пассажиры руководствуются не только критерием наикратчай­шего пути следования, но и учитывают другие факторы, например. заполнение подвижного состава.

где Tk - время передвижения между i-м и j-м районами по k-мува­рианту пути следования.

Еще более точные результаты можно получить, руководству­ясь принципом распределения пассажиропотока между нескольки­ми возможными вариантами пути следования обратно пропорцио­нально затратам времени:

В этом случае пассажир руководствуется критерием мини­мальных затрат времени на передвижение. Для этого необходимо знать затраты времени на передвижения, которые в старых городах определяются по отчетно-статистическим данным, а при проекти­ровании новых городов - по данным городов-аналогов. Построение маршрутной системы в соответствии с минимальными затратами времени на поездки потребует большого количества дополнитель­ных транспортных средств. При этом пропускная способность уличной сети и транспортных узлов может оказаться недостаточ­ной для обеспечения бесперебойного функционирования маршрут­ной системы.

Если рассматривать маршрутную систему с позиции транс­портного предприятия, тогда рациональной можно считать схему, обеспечивающую наибольшую прибыль при наименьших затратах. Такая схема будет состоять из неопределенно большого количества маршрутов. В этом случае неизбежно возрастание пересадочности и увеличение общих затрат времени населения на передвижения.

Таким образом, ни один из приведенных методов распределе­ния пассажиров по путям следования не может в чистом виде удов­летворить население, транспортные предприятия, другие городские службы, связанные с транспортным обслуживанием населения. По­этому в настоящее время при построении рациональной маршрут­ной схемы используют критерий минимальных затрат времени на передвижения с учетом ограничений, определяющих эффектив­ность работы транспортных средств на уличной сети города.

6.5. Проектирование и согласование маршрутов

Формирование маршрутов-кандидатов начинается с выбора самой продолжительной цепочки связи по числу адресов в ней. Ес­ли таких цепочек в массиве несколько, предпочтение следует от­дать цепочке с наибольшей мощностью пассажиропотока. Если же число адресов и мощности пассажиропотоков по вариантам совпа­дают, тогда выбирают цепочку, меньшую по затратам времени. Ру­ководствуясь принятыми правилами, можно получить набор вари­антов маршрутов. При этом, как правило, сначала назначаются маршруты, которые связывают жилые районы с центром города,

промышленными зонами, культурно-бытовыми центрами и други­ми пунктами пассажиропосещения. Основные пассажиропотоки определяются по картограммам максимального часа и таблице рас­пределения пассажиров по путям следования.

Для разработки вариантов маршрутной сети ГПТ необходимо установить возможные виды транспорта и марки (типы) подвижно­го состава, которые могут быть использованы на маршрутах. Осно­вой для выбора вида транспорта служит провозная способность от­дельных видов марок его подвижного состава, которая рассчитыва­ется по следующей формуле:

где q - вместимость транспортного средства, чел.;

I - интервал движения, мин.

Вместимость транспортного средства зависит от количества мест для сидения (к), свободной площади салона (F, м) и числа пассажиров (а, чел./м²), приходящихся на 1 м² свободной площади:

По условиям комфортности плотность заполнения салона под­вижного состава должна быть не более 5 чел./м свободной площади пола при занятых сидениях.

Интервал движения обычно задается диапазоном, при котором I_min ≥2 мин, а I_max ≤ 10 мин (в час «пик»). С точки зрения качества обслуживания населения наиболее предпочтителен маршрутный ин­тервал I = 3 мин. При высокой интенсивности движения интервал лимитируется пропускной способностью основных пунктов. Таким образом, для каждой марки подвижного состава всех видов транс­порта можно определить их минимальную (Q_min) и максимальную (Р_max) провозную способность. Сравнивая провозную способность различных марок подвижного состава с наиболее загруженными участками транспортной сети, т. е. с картограммой пассажиропотока максимального часа, производится выбор видов транспорта и типов его подвижного состава. При этом выявляются конкурирующие и неконкурирующие виды и марки транспортных средств.

Следует подчеркнуть, что провозная способность - это коли­чество мест, предоставляемых пассажирам в транспорте в час

«пик» на рассматриваемом маршруте. Провозную способность транспорта не следует путать с загруженностью маршрута, которая является переменной величиной на различных перегонах транс­портной сети.

Если в городе намечается использовать два и больше видов транспорта, тогда необходимо выделить долю каждого из них в ос­воении общегородского пассажиропотока. К типовым задачам рас­пределения пассажиропотоков по маршрутам относят формирова­ние самостоятельных, объединенных или комбинированных мар­шрутов.

Алгоритм формирования постоянных самостоятельных мар­шрутов заключается в сопоставлении максимально возможного пассажиропотока на рассматриваемом пути следования с допусти­мым интервалом изменения провозной способности выбранного вида транспорта. Для этого из таблицы распределения по путям следования выбирается максимальное значение пассажиропотока (R_ij^k) ^{max 1} и проверяются по условию:

Если условие (6.6) выполняется, тогда между i-м и j-м рай­онами назначается самостоятельный маршрут, которому присваи­вается свой номер. Далее из оставшегося ряда пассажиропотоков выбирается следующий максимальный элемент (R_ij^k) ^{max 2}, который сравнивается по условию (6.6), и т. д. Выбор и формирование са­мостоятельных маршрутов продолжается до тех пор, пока (R_ijk) ^max < Q_min, т.е.расчетный пассажиропоток по к-му варианту следования не станет меньше минимальной провозной способности выбранного вида транспорта. В этом случае рассматривается воз­можность перехода к транспортным средствам меньшей вместимо­сти. Если таковых нет, тогда назначение самостоятельных маршру­тов прекращается.

Если пассажиропоток будет превосходить максимальную про­возную способность, то есть (R_ijk) ^max ≥ Q_max, тогда выбирается транспортное средство большей вместимостью. Если таковых нет, тогда решается задача введения дополнительных маршрутов или видов транспорта и распределения пассажиропотоков между ними.

Кроме самостоятельных маршрутов, могут быть сформирова­ны и так называемые объединенные маршруты. Для этого по карто­грамме устанавливаются возможные варианты объединения по от­правлению из 2-3 районов в один или из одного района в 2-3 рай­она назначения. При объединении пассажиропотоков в один мар­шрут должно выполняться условие:

где А_тах - объединенный пассажиропоток на данном маршруте (направлении).

Из оставшихся элементов таблицы распределения корреспон­денции можно составить комбинированные маршруты с учетом совпадения путей следования. Затем участок картограммы с макси­мальной нагрузкой проверяется по условию (6.7).

Таким образом, сравнивая все сечения картограммы с провоз­ной способностью маршрута, необходимо определить участки, где требуется введение дополнительных маршрутов. Эти маршруты могут частично повторять путь ранее проложенных. В результате такой работы создается маршрутная система, которая должна осво­ить весь пассажиропоток.

Следовательно, суммарная провозная способность всех мар­шрутов (∑Q_M), проходящих через рассматриваемый участок транс­портной сети, должна быть больше или равна максимальной орди­нате картограммы (A_mах), т. е. максимальной загрузке перегонов маршрута:

где т - число маршрутов i-го вида транспорта, проходящих через рассматриваемое сечение.

Кроме того, целесообразно, чтобы выполнялись следующие основные условия:

• путь следования маршрута должен соответствовать направ­-
лению основных пассажиропотоков;

• расчетные интервалы движения на каждом маршруте долж­-
ны быть в следующих пределах:

здесь I_max =10 мин, I_min = 3 мин - допустимые интервалы движения на маршрутах;

• длина всех маршрутов (l_м, км) должна находиться в сле­дующих пределах:

где l_мax = 12 км, l_мin = 4 км - допустимые протяженности маршрутов.

6.6. Корректировка маршрутов

В идеале нужно стремиться к тому, чтобы маршруты были с равномерным заполнением транспортных средств по длине мар­шрута. Неравномерность распределения пассажиров по отдельным перегонам маршрута обусловлена тем, что на каждом остановочном пункте входит и выходит неодинаковое количествово пассажиров, следующих на разные расстояния. Распределение пассажиров по перегонам маршрута характеризуется коэффициентом использова­ния предоставляемых мест или коэффициентом заполнения карто­граммы пассажиропотоков. Этот коэффициент показывает отноше­ние суммы произведений числа пассажиров на каждом перегоне (Q_i, пас/ч) на длину этого перегона (l_i км) к произведению макси­мальной мощности пассажиропотока на маршруте Q_max, пас/ч) на длину маршрута (L_м, км):

Чем ближе этот коэффициент к единице, тем равномерней бу­дет заполнение транспортных средств и выше уровень использова­ния подвижного состава. Величина, обратная данному коэффици­енту, характеризуется неравномерностью наполнения подвижного состава по длине маршрута.

При формировании рациональной маршрутной системы фак­тический коэффициент использования предоставляемых мест на каждом из проектируемых маршрутов в час «пик» в максимально напряженном направлении должен быть не менее 0,5.

Отдельные маршруты могут отличаться значительной нерав­номерностью пассажиронагрузок на всем протяжении, что вызовет незначительное наполнение подвижного состава на одних и устой­чивую перегрузку на других участках маршрута. Сравнивая все се­чения картограммы с провозной способностью выбранного вида транспорта, необходимо определить участки, где требуется введе­ние дополнительных маршрутов. При этом возникает задача рас­пределения пассажиропотоков между маршрутами. Эта задача ха­рактерна для диаметральных маршрутов, проходящих через центр города. В этом случае картограмма имеет форму трапеции с поло­гим нарастанием и спадом пассажиропотока. С целью повышения коэффициента использования подвижного состава общий пассажи­ропоток можно распределить на два маршрута:

• неравной длины l_м" > l_м', коэффициенты загрузки которых
будут больше исходного, т. е. К₃' > К₃ и К₃" > К₃. Однако разная
длина участков может затруднить реальное распределение пасса­-
жиропотоков;

• одинаковой длины l_м" = l_м' - это решение считается типовым,
так как оно обеспечивает равномерную загрузку двух маршрутов.

Аналогично распределяют по маршрутам пассажиропоток ра­диальных собирающих и разводящих маршрутов, имеющих карто­грамму в виде прямоугольной трапеции. В этом случае возможно распределение пассажиропотоков только между маршрутами рав­ной длины.

Ликвидацию участков устойчивой перегрузки следует рас­сматривать как задачу преобразования исходной картограммы с це­лью увеличения коэффициента загрузки. Если причиной перегрузки является накладка пассажиропотоков одного направления, тогда необходимо организовать два маршрута разной длины, наклады­вающихся друг на друга. Если перегрузка возникает из-за местных пассажиров (внутри районных передвижений), тогда пассажиры обслуживаются двумя маршрутами - основным и местным. Чтобы перебросить на местный маршрут максимум местных пассажиров, необходимо поставить на его обслуживание транспорт малой вме-

стимости, работающий с интервалом значительно меньшим, чем на основном маршруте.

Исходя из технологических и организационных требований целесообразно, чтобы время оборота подвижной единицы на мар­шруте было близко к 60 мин. Этому времени соответствует пробег в 16-20 км. Следовательно, если общая длина пути следования пре­вышает это расстояние, тогда необходимо введение нескольких маршрутов максимальной протяженностью не более 10-12 км. В этом случае возникает задача стыкования маршрутов:

1) без перекрытия, что приводит к массовой пересадке боль-­
шого количества пассажиров при неизменном коэффициенте за­
грузки;

2) с перекрытием, что более приемлемо, так как часть зоны
охватывается двумя маршрутами: чем меньше эта зона, тем выше
коэффициент использования транспорта.

После корректировки маршрутных схем необходимо повто­рить проверку по условиям (6.8)-(6.10) и установить коэффициент использования предоставляемых мест (K₃). который должен нахо­диться в следующих пределах: