Разработка транспортной сети города

 

Министерство Образования  Российской Федерации

Южно-уральский Государственный  Университет

Кафедра: Эксплуатация автомобильного транспорта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

Тема: Разработка транспортной сети города

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                              Разработал: Лобанов И.Ю.

                                                   Проверил: Смолин В.Н  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск 2007

Аннотация

Цель курсового проекта  – определение такой схемы городских автобусных маршрутов, чтобы суммарные затраты времени пассажиров на ожидание, проезд и пересадки были минимальными. Составление схемы выполняется по имеющейся карте города с транспортной сетью, состоящей из пунктов зарождения и погашения пассажиропотоков и улиц, соединяющих эти пункты, по которым возможно движение автобусов; с известными размерами пассажиропотоков между всеми микрорайонами. Установлено также: время, затрачиваемое одним пассажиром на пересадки в каждом пункте; используемая вместимость единицы подвижного состава; максимально допустимый интервал движения автобусов; минимально допустимый коэффициент использования вместимости автобусов.

С учетом всех выше указанных  исходных данных рассчитана схема городских  автобусных маршрутов.

При помощи метода расчета  кратчайших расстояний были определены кратчайшие (по времени) пути между пунктами. Установлена исходная маршрутная схема, в которую входят беспересадочные сквозные маршруты, а также участковые маршруты, соответствующие заданному интервалу движения автобусов. Рассчитана целесообразность назначения дополнительных сквозных маршрутов, после чего в маршрутную схему были включены дополнительные маршруты. Для полученной схемы определен коэффициент использования вместимости, который сравнивается с заданным коэффициентом.

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспорт – одна из ключевых отраслей народного хозяйства. В современных условиях дальнейшее развитие экономики немыслимо без хорошо налаженного транспортного обеспечения. От его четкости и надежности во многом зависят трудовой ритм предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства, настроение людей, их работоспособность.

Социально-экономические  преобразования, произошедшие в нашей  стране за последние 10-12 лет, нарушили работоспособную систему организации  и управления транспортной сферы. Большинство  объектов общественного транспорта в регионах России к настоящему времени приватизированы, появилось достаточно большое число индивидуальных перевозчиков и небольших частных предприятий, участвующих в освоении перевозок пассажиров. Демонополизация общественного транспорта привела к тому, что система его управления стала в меньшей степени управляемой и в большей степени затратной.

В настоящее время  транспорт работает в условиях, когда  наметилась тенденция стабилизации реального сектора экономики  и доходов населения.

В таких условиях необходимы совместные усилия специалистов транспортников,  центральных и региональных органов  управления, которые должны быть направлены на совершенствование функционирования транспортного комплекса.

Основной проблемой  городских пассажирских перевозок является совершенствование перевозочного процесса в часы пик и улучшении качества обслуживания пассажиров. Трудности разрешения этой проблемы возрастают с увеличением территории и ростом численности населения городов, особенно там, где практически исчерпана возможность увеличения плотности наземного пассажирского транспорта, а география города и состояние его дорог не позволяют расширить маршрутную сеть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

В общем случае задача выбора схемы городских автобусных маршрутов формулируется следующим образом. Имеется транспортная сеть – улицы города, по которым возможно движение автобусов. Заданы крупные пункты зарождения и погашения пассажиропотоков – узлы и соединяющие их участки улиц – звенья транспортной сети. Известно время следования автобусов по каждому звену транспортной сети. Установлены размеры пассажиропотоков между узлами заданной транспортной сети.

Требуется определить такую  схему автобусных маршрутов, чтобы  суммарные затраты времени всеми  пассажирами на ожидание, проезд и пересадки были минимальными.

Исходя из указанной  формулировки задачи выбора схемы автобусных маршрутов в городах для ее решения необходимы следующие данные:

1. Карта города с транспортной схемой, состоящей из пунктов зарождения и погашения пассажиропотоков и улиц, соединяющих эти пункты, по которым возможно движение автобусов (Рис. 1.);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.Транспортная сеть города (в скобках - расстояния между пунктами в км, цифры без скобок - время движения автобуса в минутах)

 

2. Размеры пассажиропотоков между всеми пунктами (микрорайонами) города (Таблица 1);

Таблица 1

Размеры пассажиропотоков между микрорайонами (чел.)

Пункты оправления	Пункты прибытия
	7	2	9	16	11	6	12	23
7		235	30	372	73	250	96	150
2	250		16	54	49	130	119	19
9	78	49		420	103	349	14	311
16	190	172	18		86	254	126	45
11	60	84	134	98		314	470	185
6	100	85	76	72	129		140	99
12	240	96	84	88	98	134		184
23	104	132	79	73	41	172	59

 

3. Используемая вместимость единицы подвижного состава

;

4. Время, затрачиваемое одним пассажиром на пересадки в каждом пункте – время ожидания (Таблица 2);

Таблица 2

№ микрорайона	7	2	9	16	11	6	12	23
Время ожидания, мин.	5	3	2	4	2	7	4	1

 

5. Интервал движения

;

6. Коэффициент использования вместимости автобусов по всей сети маршрутов в целом

;

7. Эксплуатационная скорость

 

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

ЭТАП 1. Определение кратчайших расстояний (по времени) между пунктами (микрорайонами).

1. Присвоим начальному узлу сети (пункт 2) потенциал «0» (Рис. 2.).
2. Построим все звенья, начальные узлы которых имеют потенциалы, а конечные нет. Определим потенциалы конечных узлов, как сумму потенциала начального узла и времени движения автобуса по звену, соединяющему начальные и конечные узлы. Выбираем конечный узел с наименьшим потенциалом, запишем его рядом с узлом и отметим звено стрелкой. Расчеты кратчайших путей выполняют по всем пунктам до тех пор, пока всем узлам не будут присвоены потенциалы. Дуги со стрелками показывают кратчайший путь от пункта 2 ко всем остальным пунктам.

Результаты расчетов вносим в таблицу 3, которая показывает все кратчайшие по времени следования маршруты между всеми пунктами транспортной сети. В соответствующих клетках  в верхнем левом углу указаны пункты, через которые проходит кратчайший путь,  а внизу – время следования между начальным и конечным пунктами.

Из таблицы 3 видно, что  кратчайший путь из пункта 2 в пункт 17 проходит через пункты 6 ,10 и 8, и время следования (без учета времени на пересадки) составляет 43,3 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Определение кратчайших путей

Таблица 3

Кратчайшие  по времени следования маршруты между  всеми пунктами сети (мин.)

Пункты оправления	Пункты прибытия
	7	2	9	16	11	6	12	23
7		13,8	6 23,8	11 20,5	8,2	7,4	11     19,1	11,16 39,6
2	13,8		6 23,3	7,11 34,3	7     22	6,9	7,11 32,9	7,11,16    53,4
9	6 23,8	6 23,3		11 34,1	21,8	16,4	11     32,7	34,1
16	11 20,5	11,7 34,3	11 34,1		12,3	11,7 27,9	9,5	19,1
11	8,2	7     22	21,8	12,3		7 15,6	10,9	16    31,4
6	7,4	6,9	16,4	7,11 27,9	7 15,6		7,11    26,5	7,11,16    47
12	11     19,1	11,7 32,9	11     32,7	9,5	10,9	7,11    26,5		16 28,6
23	16,11 39,6	16,11,7    53,4	34,1	19,1	16    31,4	16,11,7    47	16 28,6

 

 

 

ЭТАП 2. Установление исходной маршрутной схемы.

В качестве исходной маршрутной схемы принимается схема, в которую  входят маршруты, удовлетворяющие достаточному условию назначения беспересадочных  сквозных маршрутов, а также участковые маршруты, не совпадающие ни с одним сквозным маршрутом. В качестве сквозного рассматривается маршрут, соединяющий центры трех и более микрорайонов по кратчайшему пути, исходя из затрат времени на следование пути.

Достаточным условием для назначения сквозного маршрута является удовлетворение естественного требования, чтобы время ожидания пассажиром автобуса на начальном пункте маршрута было бы меньше или равно времени, которое он должен затратить в пункте пересадки, если такого маршрута не будет, т.е. будет выдержано следующее соотношение:

,

где: k – коэффициент неравномерности подхода пассажиров к остановке (принимается равным 0,5); q – используемая вместимость автобуса, равная 40; Т_р – продолжительность расчетного периода суток в минутах, равная 60 минут; ρ – коэффициент внутричасовой неравномерности пассажирского потока (принимается равным 1,1); Р_ij – число пассажиров, проезжающих между конечными пунктами назначаемого маршрута в направлении максимального пассажиропотока; – затраты времени одного пассажира на пересадку в пункте l, имеющем минимальную продолжительность пересадки по сравнению с другими промежуточными пунктами на пути между начальным i и конечным j пунктами назначаемого сквозного маршрута в направлении максимального пассажиропотока.

Маршруты, отвечающие этому  условию, включаются в исходный вариант  схемы автобусных маршрутов.

Проводим анализ соответствия достаточному условию возможных в рассматриваемом  примере сквозных маршрутов.

7–9:                                      2-11:     

 

7-16:     

7-12:     

7-23:     

2-9:       

2-16:     

2-12:     

2-23:     

9-16:     

9-12:     

11-6:     

16-6:     

11-23:     

6-12:     

6-23:     

12-23:     

 

 

Таким образом, в рассматриваемом  примере был назначен один сквозной маршрут: 11–6 (Рис. 3.). С ними не совпадают следующие участковые маршруты: 2-6, 2-7, 6-9, 9-11, 11-12, 11-16, 12-16, 16-23, 9-23; которые для назначения должны быть проверены на соответствие заданному интервалу движения.