Задача освоения перспективных объемов перевозок на основе модели подвижности населения региона на пригородных автобусных маршрутах освещена в следующем параграфе.

5. 2. Прогнозирование показателей работы транспортной

инфраструктуры

Социально-экономические факторы, влияющие на потребность населения в пригородных автобусных перевозках характеризуют потребности каждого региона в услугах пассажирского транспорта. Функционирование пассажирского транспорта региона также влияет на формирование определенного уровня транспортной обеспеченности населения региона.

Как мы уже отметили, существующая потребность населения в услугах пассажирского транспорта удовлетворяется не полностью. С целью улучшения

сложившегося положения необходимо управлять уровнем транспортных услуг, так, чтобы он соответствовал потребности населения в пригородных автобусных перевозках.

Для решения поставленной задачи необходимо:

1. Сформировать показатели, характеризующие сложившийся уровень

транспортной обеспеченности, уровень функционирования пригородных

автобусных перевозок региона.

2. Выбрать аппарат для определения величины показателей

функционирования автотранспортной системы, которые соответствуют уровню

спроса в услугах пригородных автобусных перевозок в регионе.

На наш взгляд, в качестве автотранспортной системы целесообразно принять совокупность элементов: автотранспортное предприятие, обслуживающее пригородные маршруты региона; линейные сооружения; маршрутная сеть.

Взаимосвязь указанных элементов автотранспортной системы региона, использованы для выработки принятия управленческих решений позволит, обеспечит удовлетворение потребности населения региона в пригородных автобусных перевозках.

Все показатели функционирования пригородных автобусных перевозок региона можно разделить по следующим группам.

1. Показатели, характеризующие уровень провозных возможностей: среднесписочное количество автобусов на пригородных маршрутах региона, средняя вместимость вышеуказанных автобусов.2. Показатели, характеризующие уровень развития производства и управления на АТП: коэффициент выпуска автобусов; время наряда.3. Показатели, характеризующие развитие линейных сооружений: количество линейных сооружений в регионе; количество работников занятых на линейных сооружениях.4. Показатели, характеризующие маршрутную сеть: плотность пригородных автобусных маршрутов региона; удельный вес обслуживаемых

пригородных населенных пунктов; количество пригородных маршрутов в регионе.

Вторая часть решение поставленной задачи - выбор аппарата для определения величины показателей функционирования пригородных автобусных перевозок пассажиров в регионе.

Анализ литературных источников показывает, что для решения поставленных задач можно использовать различные методы. Самый распространенный из них - это метод регрессионного анализа. Методы линейной регрессии используют для определения лучшего математического соответствия между зависимой переменной и независимыми переменными.

Учитывая цель исследования, особенности математического аппарата корреляционного анализа и сложность взаимодействия между собой показателей функционирования пригородных автобусных перевозок региона, для определения их величины предлагается использовать метод матричного исчисления [101, 161].

Аппарат матричного исчисления позволяет на основе матриц коэффициентов пропорциональности отразить в числовом выражении все реальные связи, существующие между показателями, характеризующими функционирование пригородных автобусных перевозок в регионе. В основе применяемого матричного метода лежит предположение о том, что взаимосвязь между показателями выражается зависимостью:

Xt = Bg*Xj (1)

где Хс Xj - фактические величины показателей функционирования пригородных автобусных перевозок;

Bij - коэффициент пропорциональности.

Взаимосвязь между показателями функционирования пригородных автобусных перевозок и объем перевозок пассажиров можно выразить следующей зависимостью:

Х- l;Laij-Xj=y (2)

где ац - скорректированный коэффициент пропорциональности между i и j показателями, которые определяются из выражения

(3)

_XL__ = _b?_ xj{n-ixi) п-т

где п - число показателей, влияющих на объем пригородных автобусных перевозок;

т (или ис,) - номер показателя (строки, рассматриваемого показателя). Формулу (2) можно раскрыть следующей системой линейных уравнений:

(4)

xi-а\г-Х2-ап-хз-аы-Хп=0 хг-агъ-хъ-.. .-ain-Xn=Q хз-...-азп-Хп=0

..JCn=V

Матрица скорректированных коэффициентов пропорциональности, составленная на основе вышеприведенной системы линейных уравнений имеет следующий вид:

1-an-а\ъ-аы-...-а\п0+1-а2з-а24-".-а2п 0+0+1-аз4-...-ази

А

(5)

0+0+0+0+0+0+0+1

показателей

Решение системы дает искомые величины функционирования пригородных автобусных перевозок региона (Xj):

1 4~Х А1-У1

(6)

Здесь У - расчетный уровень объема перевозок на пригородных маршрутах региона

А

* - обратная матрица скорректированных коэффициентов

пропорциональности.

По нашему мнению необходимо установить следующий порядок определения величин показателей функционирования пригородных автобусных перевозок, методом матричного исчисления:

1. Производится выбор показателей, характеризующих сложившийся уровень пригородных автобусных перевозок в республике.2. Определяется коэффициент пропорциональности по формулам (1) и (3).3. Формулируется система линейных уравнений (4).4. Составляется матрица коэффициентов пропорциональности (5).5. Составляется обратная матрица к матрице (5).6. Умножением обратной матрицы на величину расчетного уровня объема перевозок определяются величины показателей функционирования пригородных автобусных перевозок региона в перспективе.

На основе экспертных оценок нами выбраны наиболее важные показатели функционирования пригородных автобусных перевозок региона, которые приведены в таблице 16.

Определяем коэффициент пропорциональности по формулам 2, 4, 3. На основании скорректированных коэффициентов пропорциональности aij можно написать зависимость 1 в виде системы линейных уравнений на базе системы линейных уравнений составляется матрица скорректированных коэффициентов пропорциональности.

Умножая обратную матрицу на величину расчетного объема перевозок пассажиров на пригородных автобусных маршрутах региона, определяем величины показателей функционирования пригородных автобусных перевозок в регионе. Для этого умножаем последовательно каждую строку обратной матрицы на вектор столбец -У

Х,=1*0 + 0,895 *0 + 47,24 *0 + 52,06 *0 + 4,38 * +7,16*0+ 1327,95 * +

+0,004287 * 62300 =279,9

Х\ 0 Хг 0 Хъ 0 Ха Xs - * 0 0 Хв 0 Xi 0 х% У1

здесь У1 = 65300 тыс. пасс, в 2005 году.

Аналогично подсчитаем Х2 по Х$: Х2 = 45,29 Х3 = 0,865 Х4 = 0,8489

Х5 - 26,12 Х6 = 13,58Х7 = 0,11 Как показывают результаты проведенного исследования (табл. 17), для освоения прогнозных объемов пригородных автобусных перевозок в 2005 году

в Душанбинском регионе потребуется увеличение количества работающих на пригородных маршрутах автобусов на 95 единиц, или на 51%. Средняя вместимость автобусов также не соответствует потребностям региона в перевозках и требует увеличения доли автобусов с большой вместимостью.

Таблица 17.

Для удовлетворения потребности региона необходимо повысить коэффициент выпуска автобусов на линию на 32.6%, а коэффициент использования вместимости автобусов на 20%.

Средняя эксплуатационная скорость на пригородных маршрутах региона составляет в настоящее время 23 км/час, а в перспективе необходимо повысить ее до 26,12 км/час. В настоящее время автобусы работают на маршруте в среднем 11 часов, в то время как продолжительность светового дня в Таджикистане колеблется от 12 часов зимой до 18 часов летом, что позволяет увеличить время нахождения автобусов в наряде. В горных условиях необходимо организовывать движение автобусов преимущественно в светлое время суток (за исключением внутригородского сообщения). Следует также отметить, что многие пригородные маршруты обслуживают население до 19 ч.,

в то время как культурно-просветительные учреждения работают часто до 23 ч. Это требует или увеличения времени работы маршрута, или изменения режима работы культурно-просветительных учреждений. Необходимо увеличить и плотность маршрутной сети региона.

Разработанная методика позволяет произвести расчет технико-эксплуатационных показателей пригородных маршрутов для любых регионов.

5.3. Моделирование территориальной организации транспортной

инфраструктуры

В условиях формирования рыночных отношений одним из важных вопросов является разработка региональных проблем транспортной инфраструктуры. Решение данной проблемы в первую очередь требует исследование структуры транспортной сети, включая ее конфигурацию, т. е. моделирование территориальной организации транспортной инфраструктуры (ТОТИ).

Анализ работ [15, 63, 67, 68, 71, 161] показывает, что понятие ТОТИ в отраслевых экономических исследованиях встречается крайне редко. ТОТИ как существенно качественная характеристика транспортной инфраструктуры есть рисунок транспортной сети, включающий ее узловые пункты (вершины) и связи (дуги) между ними. В этом определении ТОТИ просматривается аналогия с представлением транспортных сетей в теории графов. Однако транспортную сеть невозможно представить без потоков и других элементов.

Тогда, ТОТИ есть некая геометрическая форма, характеризующаяся числом, взаимным размещением, связями и специализациями, входящими в ее состав элементов. Отсюда при исследовании ТОТИ мы за основу приняли данное определение.

Одним из важных этапов при моделировании ТОТИ является изучение ранее проведенных исследований. В развитии научно-методического подхода к размещению производства и ТОТИ можно выделить следующие фазы:

1. По вариантные сравнения нескольких (обычно 2-3) решений по уровню

транспортных издержек. Одной из первых работ этого вида являются

исследования русского инженера В. Яцыны, относящееся к началу XX

столетия. Появлением в свет его работ [15] был сделан крупный шаг вперёд в

практике проектирования, так как результаты его работ давали возможность

избегать при постройке дорог излишних затрат. В работе [15], рассматривая

некоторые случаи проектирования новых линий, автор определяет

выгоднейшее направление их примыкания на основе "геометрического" метода.

Постановка задачи выглядит следующим образом. Требуется соединить

несколько заданных вершин дорожной сетью так, чтобы достигалась

наименьшая сумма строительных и эксплуатационных расходов.

Необходимыми данными для определения выгоднейшего положения трассы

являются строительная стоимость проектируемой дороги и расходы по её

эксплуатации.

2. Выбор оптимального варианта из множества возможных с

использованием экономико-математических методов и ЭВМ по критерию

минимума приведённых затрат.

С конца 50-х - начала 60-х годов наибольшее развитие в теории и практике экономических расчётов получил математический метод, называемый линейным программированием. В этот период ряд теоретических разработок такого рода было выполнено в ИКТП при Госплане СССР.

Разновидностям задач линейного программирования - транспортной задачи посвящены труды Е. П. Нестерова [75, 114]. В этих работах на конкретных примерах показаны особенности транспортной задачи, алгоритмы её решения, описаны методы решения общей задачи линейного программирования. /Для решения задачи распределения грузопотоков на транспортной сети в пределах наличной пропускной способности автором предложен алгоритм, основанный на идеях метода сокращения неувязок.

Представляет определённый интерес постановка задачи нахождения оптимального плана развития транспортной сети, основанная на идеях

эвристического программирования. Оптимизация перспективных потоков в данном случае осуществляется методом мультисети, предложенной Е.П.Нестеровым и Г.Н.Ковшовым [75]. Для решения задачи оптимизация развития сети составляется расширенная сеть (мультисеть), которая и служит информационной базой. Отличительной особенностью мультисети от обычной является то, что в мультисети две корреспондирующие точки соединяются между собой несколькими дугами. Каждая дуга соответствует определённому уровню технической оснащённости участка. Дополнительные дуги назначаются экспертным путём. В зависимости от того, какова потребная пропускная способность, определяется необходимый уровень развития линии на определённый момент.

Задача решается методом, основанным на идеях эвристического программирования. Стоимость Cij на перевозку единицы груза между пунктами i и j определяется текущими расходами на перевозки, отнесёнными к величине потока на дуге:

Э°

С" = т (4)

if

где С?. - полная стоимость перемещения 10 т груза по участку при

существующем уровне его развития, руб/10т; - полные текущие издержки, тыс. руб.;

Г?. - величина потока на дуге if, млн. т/год.

и

Стоимостные характеристики, соответствующие реконструктивным мероприятиям, производятся по принципу дифференциальных затрат: дополнительные приведённые затраты на дополнительную продукцию (дополнительный поток). В то же время учитываются эксплуатационные расходы и капитальные вложения в постоянные устройства и подвижной состав.

Стоимостные характеристики дуг, соответствующие намеченному строительству, определяются следующим образом:

Ч т->о

U

где - полные эксплуатационные расходы; К? - капитальные вложения в транспортные сооружения; К^с~ капитальные вложения в транспортные средства; Г^. - величина потока по намечаемой к строительству транспортных развязок.

Распределение перевозок осуществляется с учётом пропускной способностей дуг на основе алгоритма приближённого распределения перевозок. Потоки распределяются по выгоднейшим путям. Вначале заполняются дуги, соответствующие существующему уровню вооружённости. По мере заполнения дуги она в дальнейшем из расчёта исключается. При этом поток может пойти либо по следующей дуге семейства, либо окружным путём.

Общее денежные затраты на реализацию перевозок на заданной сети определяется:

F = lC$-xe (6)

где ХР - поток на транспортной дуге.

Вариант будет оптимальным, если в нём нет ни одной дуги с внешней прокатной оценкой.

В ИКТП В.А. Паршиковым для решения комбинаторных задач была предложена эвристическая процедура направленного отбора вариантов [130, 132]. В существующей дорожной сети, состоящей из 'W узлов и "я" звеньев требуется создать сеть автомобильных дорог, обеспечивающую освоение перспективного объёма перевозок автомобильным транспортом при

минимальных затратах на строительство, ремонт, содержание дорог и на перевозку грузов.

Исходными данными для решения задачи являются расчётная схема дорожной сети, матрица грузовых корреспонденций между всеми пунктами рассматриваемой сети и намечаемые мероприятия по усилению сети дорог, а также потребные капитальные вложения по каждому мероприятию.

Суть комбинаторного метода заключается в том, что оптимальное решение задачи отыскивается с помощью направленного отбора и исключения заведомо неоптимальных вариантов.

Выбор наиболее рационального развития транспортной сети осуществляется сравнением набора мероприятий, которые определяются экспертным путём.

/Для решения задачи оптимального размещения устройств промышленного транспорта Н.С.Усков предложил метод последовательных оценок [193].

Решение начинается с построения исходной матрицы. В строки матрицы заносятся информация о корреспонденциях. В столбцах указываются возможные способы осуществления заданных корреспонденций. Элементами матрицы служат затраты. Эти затраты для учёта дискретности и нелинейности целевой функции F разделяются на затраты, принимаемые и независящими от размеров перевозок, и на затраты, зависящие от размеров перевозок:

Uij=mj+yij, (7)

где i - любая из т строк матрицы (7 = 1,2, ..., т); у - любой из п столбцов матрицы (/ = 1,2, ... ,п); FLij - расходы условно - постоянные (независящие от размеров перевозок в пределах определённых границ их изменения), относимые нау'-й способ реализации г'-й корреспонденции;

Угу - расходы, зависящие от размеров перевозок, относимые на /-ю корреспонденцию при реализации еёу-м способом.

Данный метод был применён А.В.Чехонадским [15] для выбора видов транспорта и схем доставки нефтепродуктов в промышленном районе.

Задаче определения рациональных уровней увеличения мощности транспортных линий посвящены труды Б.С.Козина и И.Т.Козлова. В работах [76, 77, 78] определяются выгоднейшие схемы поэтапного усиления пропускной способности линии, при заданных начальных показателях технической вооружённости, объёмов перевозочной работы, характере и темпов роста объёмов перевозок, возможных способах усиления транспортной линии и их технико-экономических оценках. Критерием оптимизации является минимум суммарных приведённых затрат на эксплуатацию и развитие линии за определённый период.

При выборе оптимальной схемы развития линии на перспективу предъявляются определённые требования к выбору продолжительности расчётного периода:

• при любых начальных исходных данных во всех схемах развития, конечное состояние линии было бы одно и то же;

• объём перевозок на линии в конце периода не превышал максимально возможную провозную способность её конечного состояния.

В Киевском автомобильно-дорожном институте Я.В. Хомяком предложен метод начертания дорожной сети [198]. Для решения задачи предлагается метод последовательных приближений. Сущность данного метода заключается в следующем. Вначале определяется кратчайшая связывающая сеть, а затем определяются рациональные точки примыкания или разветвления дорог.

3. Эмпирический подход, основанный на обобщениях эволюции транспортных сетей в конкретном регионе страны. Это направление представляется сейчас экономико-географической школой, достижения которой наиболее полно характеризуют исследования С.А.Тарханова. Основное внимание уделяется топологическим свойствам конфигурации (геометрические и метрические свойства здесь не рассматриваются), т.е. отношениям взаиморасположения, позиционности её элементов - путей и узловой всей сети

в целом и друг к другу. Излагается методика пространственного анализа конфигураций транспортных сетей, основанная на теории графов. При изучении пространственного взаимодействия нескольких видов транспортных сетей С.А.Тархов применяет топоморфологический (геосетевой) подход. В этом случае рассматриваются не общие показатели протяжённости по каждой сети, а типы и способы пространственного взаимодействия отдельных структурных компонентов и элементов сетей, их вершин и рёбер друг с другом, а, в конечном счёте, и сетей, как целостных конфигурационных образований.

Транспортные сети разделяются на три типа. Это разделение осуществляется исходя из того, имеются ли в наличии сети - "циклы" или "ветки". К первому типу относятся сети - "деревья", которые состоят только из "веток" и не имеют в своём составе ни одного "цикла". Ко второму относятся циклические сети, состоящие как из "циклов", так и из древовидных элементов. К третьей группе относятся ячеистые сети, состоящие только из "циклов".

Общая (конечная) цель построения оптимальной сети дорог сводится к достижению определённой надёжности системы, под которой понимается, "помимо надёжной конфигурации, свойство сети всех видов транспорта на данной территории обеспечивать доставку грузов и пассажиров с определённой средней технической скоростью" [26].

Автор работы [26] справедливо отмечает, что влияние конфигурации на суммарный эффект от её функционирования проявляется не сразу. Её достоинство может проявляться с достижением определённой грузо- или пассажиро-напряжённости на сети, когда вводится в действие её резервирующий эффект, либо при существенном росте смешанных перевозок, когда приобретает особое значение расположение путей сообщения всех видов транспорта, либо при вовлечении в хозяйственную практику новых территорий в староосвоенньгх районах, либо при изменении стратегического значения отдельных территорий.

От улучшения конфигурации транспортной сети во многом выиграет как

сам транспорт, так и другие отрасли народного хозяйства, поскольку повышение цикличности приводит к уменьшению объёмов транспортной работы, а это в свою очередь, приводит к уменьшению потребности в транспортных средствах. Уменьшение потребности в транспортных средствах, в конечном итоге, способствует к понижению транспортных расходов. В транспортных системах проявления конфигурации запаздывают, так как её явные проявления начинаются с положительной избыточности, т.е. с появлением циклов. Древовидная сеть абсолютно не избыточна [26]. Поэтому поводу в работе [188] отмечается: "Каждому уровню замощённости территории циклами сети соответствует свой класс надёжности территориальной структуры - чем выше плотность покрытия циклами (меньше их периметр, выше степень цикличности, стабилизировался топологический диаметр), тем надёжнее система, пользующаяся этой сетью. Высокий уровень надёжности транспортной сети достигается постепенно, после долгого состязания процессов децентризации и остовообразования, в котором окончательным победителем является второй".

Рассматривая железнодорожную сеть республики, можно прийти к выводу, что она относится к типу сетей деревьев. Автодорожная сеть республики относится к типу циклических сетей, так как состоят из циклов, так и из древовидных элементов. Автодорожная сеть республики содержит в себе несколько остовов. Остов представляет собой срубление сцепленных друг с другом циклов. В составе остовов сети только один топологический ярус, т. е. она относится к типу сетей 1-го класса. В качестве вершин графа, взяты транспортные узлы, пункты пересечения, разветвления и окончания дорог.

Для транспортной сети республики характерны одновременно процессы и сетеобразования и сетеразрушения. Так, с ростом автомобильных дорог и железных дорог широкой колеи с одной стороны, идёт уменьшение поля действия и протяжённости узкоколейной железной дороги. Причиной тому является конкуренция, составляемая автомобильным транспортом и строительством на юге республики железной дороги широкой колеи,

позволяющей осуществлять перевозку грузов, направляемых для южных районов республики без промежуточной перевалки.

Эмпирический анализ, проведённый С.А.Тархановым, показывает, что общий процесс сетеобразования распадается на три диалектически

переплетающихся

процесса:

пространственной

полицентрализации-

консолидации, древообразования (дендритизации) и циклообразования, которые были характерны и для транспортной сети республики. Полицентрализацией называется процесс возникновения автономных компонентов (изолированных). В республике в силу некоторых факторов (рельеф, природно-климатические условия, система расселения и др.) при формировании транспортной сети характерно появление автономных компонентов. Так, сети автомобильных дорог начали образовываться в разных частях республики. За этим в республике происходил процесс объединения и присоединения этих автономных компонентов друг к другу, называемый пространственной (топологической) консолидацией.

Следует отметить, что процесс консолидации в транспортной сети республика имеет сезонное ограничение, поскольку некоторые дороги, связывающие отдельные компоненты, из-за природных и климатических условий прекращают свою деятельность в зимний период. Однако намеченные на будущее мероприятия будут способствовать устранению этого недостатка.

4. Комплексный метод оценки состояния и возможностей развития транспортной сети. Данный метод предложен В. А. Персиановым [133, 134] и использован 3. М. Аслоновым [15].

Транспортные системы с сопоставимыми количественными (общая протяженность, плотность сети, вес, скорость движения транспортных единиц и др.), но разными качественными характеристиками (схемами начертания сети) обладают неодинаковыми транспортными и планировочными возможностями. Поэтому распространенные в практике планирование и эксплуатации транспорта представлен в виде:

где Y - производительность;

Хь х2, , хп - элементы материального наполнения системы, постепенно

вытесняются зависимостями вида:

Y=F(M,S\

где М - масса, количество материального содержания транспортной системы,

определяемое входящими в ее состав элементами i= хь х2, , хп;

S - количество материального содержания, или организация системы.

Параметры М и S транспортной системы согласовываются таким образом, что увеличение М сверх определенного уровня не может повысить производительности Y, если не будет соответственно улучшена организация S. Последняя трансформируется в совокупность разнокачественных компонент i=Si, S2, ... , Sm, представляющих собой набор управленческих, плановых, технологических и других схем, или структур, включая схему территориальной организации транспорта (ТОТ).

Схема ТОТ, являющаяся продуктом развития системы под влиянием экономических и, не в последнюю очередь, естественно-географических факторов выступает в качестве одним из компонентов производительности сети пути сообщения любого региона страны.

 Содержание     Получить работу