666

Введение

К числу основополагающей ветви жизнеспособности города имеет прямое отношение общественный транспорт, его качество и высокая эффективность работы. А на функционирование городской экономики и социальное устройство, его влияние имеет судьбоносный характер. С течением времени в большинстве городов Российской Федерации был существенно увеличен спрос на пассажирские перевозки, повысилось количество население имеющий в расположении свой личный транспорт, и это вызвало основательную загрузку дорожной сети. Эти факторы указывают на нужду оптимизации имеющейся структуры городского пассажирского транспорта, которая несовместима с теми, потребностями, в которых нуждается население на сегодняшний день.

На данный момент, управленческие транспортным комплексом структуры, по большей части, не имеют прозрачной, полностью достоверной информации и не владеют механизмом для исчисления необходимости перевозок и их организации. Параллельно с этим, вполне логично и очевидно, городское устройство нуждается в рациональной системе управления и планирования ГПТ.

Поступательное формирование города измеряется численностью населения и развитием операционных зон. Степень прогрессивности города также можно определить по координации и техническим способностям транспортных систем. Для создания рабочей транспортной инфраструктуры, является большой и трудоемкой проблемой, охватывающей логику движения ГПТ, его тип и количество для каждого маршрута, компонование маршрутных планов для перевозчиков и определение режима движения.

Формализация задачи организации маршрутных сетей городского пассажирского транспорта

Группа маршрутных движений городского общественного транспорта именуется — маршрутной сетью, а путь движения транспортного средства из пункта А в пункт Б, с соответствующими остановочными пунктами и расписанием, называется — маршрут движения. Первые серьезные начинания касательно усовершенствования городского транспорта в общем, и городских путей в частности, датируются концом XIX века. Первые тематические работы в данной области приписываются Г. А. Гиршсону, А. Х. Зильберталю, А. П. Александрову, Л. А. Бронштейну, А. А. Полякову и В. С. Ларионову. Главное звено приведенных в пример работ данных специалистов, подразумевает формирование комплексных правилам к маршрутным планам. Схемы проектирования маршрутов движения и разъяснения относительно маршрутных сетей в работах того периода имели довольно поверхностный анализ. В то же время, авторы предписали и сформулировали допущение, что дабы удовлетворить главные потребности населения в транзите, развитие маршрутной сети должно происходить на основе фактических данных о движении людей по городской территории. В их работах также указываются условия оптимизации городских маршрутных сетей. Среди них, имеет место быть — наикратчайший путь среди начальным и конечным пунктом маршрута и наименьшее время, уходящее на перемещение пассажирами. Уже в середине XX века, на основе экономико-математических методов возникла новая ступень в вырабатывании научных знаний насчет нормального функционирования систем городского пассажирского транспорта. В наибольшей степени известными авторами, давшие новый толчок развитию отрасли благодаря своему анализу, являются Б. Л. Геронимус, Д. Джумаев, М. Е. Антошвили, Г. А. Варелопуло, М. В. Хрущев, В. Г. Болоненков, С. Ю. Либерман, И. В. Спирин, Ф. Г. Глик, М. Д. Блатнов, С. Ю. Ольховский, В. В. Яворский и другие. На фундаменте работ многих исследователей, был предложен универсальный способ проектирования рациональной городской маршрутной сети (рисунок 1), дающую возможность практически целиком удовлетворить потребности граждан в перемещении городским транспортом. Использование данной технологии плотно застроенного городского пункта, позволит спланировать эффективную маршрутную систему, смягчающую городские транспортные проблемы. Основные подходы по проектированию рациональных маршрутных сетей ГПТ можно разобрать на 3 области:

Автоматизация в проектировании маршрутов пассажирского транспорта на базисе формализованных математических образцов;

Фрагментарная автоматизация процесса построения маршрутов пассажирского транспорта, его оценка и признание специалистом;

Принятие решений на базисе уже имеющегося опыта и не формализованного анализа специалистов.

Использование твердо формализованных математических образцов на практике, предоставляет оптимальное решение с позиции программного алгоритма. Между тем, в данном подходе нет возможности в него исторически сложившиеся городские традиции и повадки пассажиров, экологическое положение и подобные требования, которые не могут быть формально описанными. Потому, самым эффективным можно назвать второй вариант, состоящий из симбиоза полученных программных данных и эксперта, который, в свою очередь, принимает окончательное решение. Фундаментальное проектирования содержит в себе величину пассажиропотока по путям транспортных корреспонденций, определяемых на основе транспортных расчетных районов. Чем корректнее городская территория поделена на транспортные районы, тем вернее величины пассажиропотоков. В конечном итоге, в наибольшей степени маршрутная сеть общественного пассажирского транспорта соответствует потребностям городского населения.  

Анализ опыта проектирования рациональных маршрутных сетей городского пассажирского транспорта

На данный момент существует довольно много путей решения вопроса маршрутизации транспорта. Цель маршрутизации транспорта — универсализация задачи коммивояжера, где необходимо создать определенное количество замкнутых маршрутов одновременно проходящих через общую вершину. Подобные вопросы являются NR-трудными и принадлежат к классу комбинаторной оптимизации. В практике способов обнаружения их безошибочных решений и проверки приближенных на приемлемость за конечное время нет. Существует практически точный алгоритм для решения задачи маршрутизации транспорта на фундаменте технологии ветвей и границ, при этом, в силу быстрого прироста времени вычислений, его нельзя использовать для задач свыше чем 25-30 вершинами. На данный момент времени, преимущественный интерес подводится к приближенным алгоритмам (таблица 1). В первой половине 60-х годов XX века большое внимание уделялось развитию эвристических методов, в современности называемые классическими. За последние 20 лет обильные усилия были брошены на вырабатывание метаэвристических методов. Данные способы не являются законченными эвристиками, пригодными для использования на практике, они представляют из себя некий метод для строения законченной эвристики для определенной задачи. Большая половина данных методов основана на отслеживании живой и неживой природы. Отличительной способностью является в возможности преодолении точки локального оптимума для продления поиска, поэтому вероятно, если сравнивать, с классическими эвристиками метаэвристические методы имеют способность находить на порядок качественнее решения.

Анализ структур систем ГПТ городов

В периоде между 2000-2010 годами, в системах пассажирских транзитов есть 2 более выделяемые этапа. Первичный этап свидетельствовал о постепенном понижении действенности работы заведений городского пассажирского транспорта, аккомпанирующие понижение рентабельности транзитов, отбавка количества транспортных средств и существенное понижение качества транспортного сервиса (рисунок 1).

Вторичный этап (2004-2006 года) заключался в насыщенном осваивании частных перевозок, парка транспортных единиц сформировавшийся, большей частью, автобусами особенно малой вместимостью. Последовательный рост потребности населения в высококачественных перевозках простимулировал прирост дополнительных единиц транспортных средств особенно малой вместимости в рамках городских маршрутов, что привело к уменьшению резервов пропускной способности УДС и в следствии этого, к повышению количества ДТП.

Характерностью ряда российских городов в плане частных пассажирских перевозок является достаточно низкая способность их координации в общем. А в частности, это связано с не отрегулированным планированием маршрутов деятельности автотранспортных единиц по участкам УДС среди которых, имеют место быть массовые потоки пассажиров. Среди прочих участков есть или вовсе не охваченные пассажирскими перевозками, или таковое исполняется крайне редко.

Координирование маршрутов пассажирских транспортных единиц преобладает все большей актуальностью из года в год среди увеличения порога автомобилизации населения в отношении недостаточного темпа обновления УДС.

Анализ действующей маршрутной сети ГОТ

Среди функциональной референции присутствуют: продолжительность маршрутов в общем и в частности, численность остановочных точек, транспорта и транспортировавшихся пассажиров. Коэффициент эффективности можно измерить сдваивание маршрутов, средний показатель времени, которое пассажир тратить на один транзит и т.д.

Обследование транспортных корреспонденций пассажиров ГОТ

Численностью референции передвигающихся городских объектов, называют — матрицой пассажирских корреспонденций (МПК). Имеется ввиду общая объемность течения между любой парой остановок. Выстраивание МПК происходит на фундаменте нескольких массивов данных: отправка из всех зон, прибытий во все зоны и траты на транзит между зонами.

Проектирование маршрутной сети ГОТ

Индекс действенности маршрута перемещения в контексте мнений членов ГОТ является двойственным. К примеру, снижение количества времени на ожидание напрямую объединено с повышением единиц передвижного маршрутного состава и, как следствие, рентабельности с экономической точки зрения и понижением нагруженности. Однако, желание повысить экономическую выгодность транспортных компаний, может повлечь за собой недовольства или же вовсе отказ граждан от услуги общественных перевозок в принципе и появлению конкуренции на данном рынке. Исходя из этого, существует нужда в неком индексе, включающий в себя потребности пассажиров и интересы непосредственно перевозчиков. Таким индексом может выступать величина объема пассажиропотока среди прямых сообщений.

Вопрос строения высокоэффективных маршрутных перемещений ГОТ, классифицируется как вопрос комбинаторного улучшения и соотносим к NR-трудной задаче. На данный момент, технологии поиска верных решений и верификации ориентированных на улучшений за конечное время нет. Конкретно сейчас, среди специалистов, эвритические, как и метаэвритические технологии, вызывают актуальный и основной интерес. Построение сети маршрутов лучше всего воплощать на фундаменте МПК, включающие фактическую информацию о транзите граждан в рамках города.

Определение технико-эксплуатационных показателей маршрутов

Нормы устройства транзита пассажиров гласят, что порядка 5% от общего количества передвижного транспорта необходимо оставлять на резервные нужды. Каждое уникальное маршрутное расписание нуждается в организации, которое, в свою очередь, от погодных условий, времени суток, праздников и пр.

Местными, российскими проблемами в этой сфере, а именно организацией маршрутов пассажирского транспорта, стали заниматься в начале XX века (1930-1940 года). Главные дебютные работы касательно развития городского транспорта и путей, принадлежат А. П. Александрову, Л. А. Бронштейну, А. Х. Зильберталю, В. С. Ларионову, А. А. Полякову и Д. С. Самойловой. И именно эти работы положили начало будущим исследованиям данной области.

Почва работ этих специалистов состоит из идеи конструировании ряда правил, относительно маршрутных схем, которые, в свою очередь, содержат в себе обязательность регистрации достоверной информации о перемещениях населения в рамках города. 

Данная действительность поспособствовала образованию определенных характеристик улучшения и оптимизации, на основе которых, путь маршрута между остановочными точками, должен пролегать по максимально короткому пути. В тоже время, проводили сравнения практически все вариации схемы различных маршрутов по целому ряду данных. При этом, учитывая некоторые обстоятельства, например, что для более обильных городов, сетевой объем между определенными районами может достигнуть крупных величин, обдумать, отследить и проанализировать все вариации маршрутных сетей довольно трудный и, можно сказать, практический невозможный вопрос. По заверению самих авторов, нужно идти к тому, дабы отобранное сочетание маршрутов обуславливалось минимальным количеством времени, которое пассажир тратит на поездку. При этом всем, разработка маршрутных путей и мануалы по комплектованию схем маршрутов, данные вышеперечисленными авторами, довольно внушительные, однако, их концепция по их планированию были изложены и они же стали фундаментом очередных исследований в будущем.

Со временем прогресса в сфере математических и экономических средств, был де-факто оглашен последующий уровень в компоновании достоверных научных фактах о жизнедеятельности конструкций маршрутизированного городского пассажирского транспорта, главное звено в котором является работа, проделанная в середине XX века (1962-1963 годах), под аудитом Б. Л. Геронимуса в НИИАТ. В последствии, под его же наставлением, провел подобную работу Д. Джумаев, предназначенную для разрабатывания метода вычисления схем гражданского транспорта в городском периметре с использованием математических средств. Для осуществления отбора приемлемого метода для маршрутов пассажирского транспорта, специалисты рекомендовали принять во внимание альтернативные методы планового разбора, который дал возможность вывести адресный выбор вариаций системе маршрутов. Ко всему прочему, похожие вопросы уже имели место быть ж/д транспорте и были успешно закрыты. 

Минус состоял в том, что решении такого рода вопросов занимает траты большого количества времени и сил потому, что задачи решались без автоматизированных средств, т.е. вручную. Также, в них не наблюдается достаточно важного рода лимитирование, которое давало возможность понизить численность претендующих маршрутов и, соответственно, сравнимых вариаций сетей маршрутов. Они заключались, в основе своей, в наличие возможности образования конечных остановочных пунктов только лишь в небольших обусловленных территориях, лимитирование максимальной или минимальной маршрутной составляющей, задание обязательного маршрутного плана, включающий в себя всю маршрутную сеть либо напротив — исключающие его части.

Прогрессия средств, выработанных Б. Л. Геронимусом и Д. Джумаевым, произошла из исследований М. Е. Антошвили, В. М. Бунеева, Г.А. Варелопуло, И.В. Спирина, М. В. Хрущева и прочих. В третьей половине XX века (1974 год), вышеперечисленными специалистами даны средства, сужающие численность сопоставляющихся вариаций, в частности — изъятие невозможных маршрутных вариаций, введение маршрутных путей, диверсификация которых неоправданна. И, последнее — это применение наиболее актуальных математический агрегатов. Специалисты-исследователи, раньше всех использовали для разрешения проблемы выбора рациональных маршрутных схем ЭВМ, что предоставило возможность урезать и без того достаточно трудную и рутинную работу при этом увеличив качество.