авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

Теоретические принципы и методы повышения эффективности функционирования транспортных систем городов

-- [ Страница 4 ] --

Для случая, когда маршрутная матрица для узла номер е , () имеем:

, если вершина номер j (узел номер j) является, в соответствии с определением 7, транзитной для потока , т.е. при движении транспортных потоков от узла номер е к узлу номер i;

, если вершина номер j (узел номер j) не является транзитной для потока .

По сути, каждая строка номер i матрицы есть множество номеров узлов, входящих в маршрут от узла е до узла i, так, что, в соответствии с определением маршрута для потока (определение 3) имеем: .

Если узел i не достижим из узла е для данного варианта структуры базовой сети, то все элементы строки номер i матрицы равны 0.

Для построения матриц , () можно использовать любой из известных алгоритмов поиска пути на графе. Это следует из того, что для древовидного графа, маршрут, связывающий любые две вершины, всегда является единственным.

Таким образом, в работе сформулирован подход, позволяющий ставить и решать задачи формирования и оптимизации функционирования ТРС. Представлен комплекс алгоритмов, позволяющий рассчитывать параметры оптимизируемых процессов. На основе представленного подхода представляется возможным поставить задачу оптимизации функций управления движением на базовой сети транспортных магистралей с различной степенью детализации муниципальных объектов. Такая задача может быть поставлена и решена методами динамического программирования и имитационного моделирования. Предложенный подход позволяет также описать временную динамику развития ТСГ с возможностью поэтапной оптимизации принимаемых решений.

В третьей главе рассмотрены вопросы совершенствования системы управления развитием и функционированием ТСГ, на основе комплексного улучшения работы системы городского пассажирского транспорта (ГПТ) и разработки новых подходов в резервировании территорий для парковки и хранения транспортных средств.

Все передвижения пассажиров, несмотря на их кажущуюся хаотичность, подчиняются определенным закономерностям, знание которых помогает правильно планировать развитие системы ГПТ. Наиболее важные закономерности передвижений, влияющие на работу ГПТ, связаны с масштабом города, взаимным размещением и удалением отдельных пунктов тяготения, вероятностью пользования транспортом, выбором пути следования и др. Эти факторы влияют на подвижность, а также на основные пространственно-временные параметры передвижения населения.

В дальневосточных городах с развитым массовым пассажирским транспортом, вследствие небольшой плотности расселения, передвижения "от двери до двери" связаны со значительными накладными затратами на подход, ожидание, пересадку, отход от остановки.

Анализ влияния отдельных параметров на структуру времени полного передвижения и производительность системы ГПТ в г. Хабаровске был проведен с использованием результатов оптимизационных расчетов.

В результате расчетов получена зависимость времени подхода и отхода от плотности сети, времени ожидания от плотности сети (л) и населения (н), времени полной поездки (tпол) и скорости передвижения от л и н. Если время подхода и отхода снижается с ростом плотности сети (вне зависимости от плотности населения), то время ожидания возрастает с ростом л, а также по мере снижения н. Время поездки во всех случаях остается постоянным. В результате время полного передвижения снижается с ростом л, а также ростом н. Это говорит о том, что среднее значение плотности сети л = 2,34 км/км2 по критерию полных затрат времени передвижения нельзя принять за оптимальную величину, поскольку они снижаются и далее по мере роста как л, так и н. Зависимость же скорости передвижения от л и н обратная - нарастает с ростом этих параметров.

Анализ показывает, что динамика изменения изучаемых показателей tпол и времени суточных передвижений (tпас) за пределами л = 1,5 км/км2 и н = 7 тыс. жит./км2 снижается, т.е. дальнейший рост этих показателей не приводит к столь же существенному росту производительности системы ГПТ, как на предыдущем этапе. Поэтому эти величины можно условно принять за границы эффективности изменения л и н по экономическому критерию.

В пределах полученных общих показателей системы ГПТ эффект будет тем выше, чем ниже доля работы транспорта с наиболее высокими приведенными строительно-эксплуатационными затратами, зависящими от пробега (с учетом области применения видов транспорта), и чем меньше длина наиболее дорогостоящей транспортной сети. В целом с увеличением средней вместимости уменьшается потребность в подвижном составе, сокращается пробег, уменьшаются затраты на систему ГПТ.

В результате приведенного расчета, а также анализа проведенных исследований были сформулированы основные принципы рационального развития систем ГПТ:

1. Повышение удельной загрузки всех элементов систем ГПТ до нормативных показателей, приводит к росту их эффективности, поскольку при этом снижается потребность в материально-технических и др. ресурсах в расчете на жителя, увеличивается фондоотдача и растет производительность системы.

2. Достижение первого принципа возможно главным образом за счет совершенствования планировочных показателей города: повышения плотности населения н до максимального, а плотности транспортной сети л - до минимального (нормативного) уровня. Это, в свою очередь, приведет к оптимизации самой системы ГПТ - обеспеченности транспортной сетью c, маршрутного коэффициента m, напряженности пассажиропотока на маршрутах бм, средней вместимости подвижного состава, скорости сообщения транспорта Vc, его пробега П.

3. Необходимо повышать плотность населения в городах, так как затраты на систему ГПТ в расчете на жителя обратно пропорциональны плотности населения.

Наиболее простой путь достижения эффекта оптимизации систем ГПТ - это минимизация базовых абсолютных показателей системы (площади города, длины транспортной сети, длины маршрутов, при заданной численности населения). В этом случае проблемы невозможности расширения или нового строительства автотранспортных магистральных направлений, решаются созданием условий для разгрузки центральной части городов от транспортных потоков путем переноса некоторых конечных остановочных пунктов общественного транспорта за границы центра города, создание автобусных терминалов и сохранение ограниченного числа маршрутов пассажирского транспорта по центру города. Проведенные оптимизационные расчеты позволили сделать вывод об избыточности подвижного состава используемого для перевозок пассажиров и не оптимальности схем движения. Расчеты позволили обосновывать в будущем, обеспечение необходимых условий достижения высокого качества транспортного обслуживания и улучшение качества жизни населения города, посредством: создания автобусных терминалов, уменьшение числа маршрутов автобусов, укорачивания маршрутов и стимулирования пересадок; преобладающего развития пассажирского электротранспорта (трамвай, троллейбус); выноса за пределы города грузовых ж/д перевозок и обустройства удобного движения, на освободившихся существующих железнодорожных путях, городского пассажирского электропоезда и т. д.

В данной работе были разработаны и научно обоснованны «Методические рекомендации по определению объемов выделения и резервирования городских территорий для парковки и хранения транспортных средств».

Исходным пунктом решения большинства вопросов, связанных с проблемами временных стоянок автотранспорта, является определение потребности свободного пространства для парковки. Подсчет потребности в стоянках автомобилей требует всестороннего изучения процесса парковки, который в основном зависит от двух факторов. Первый из них – число автомобилей, которые прибывают к объектам различного назначения в различное время суток, недели и сезона. Второй – продолжительность парковки, т. е. время пребывания на стоянке (рис. 4).

Рис. 4. Распределение количества транспортных средств

по продолжительности времени стоянки

Для определения потребности территории в местах для хранения автотранспорта, необходимо определить существующее (Nc) и требуемое (NТ) количество машино-мест.

Расчет существующего количества машино-мест производится на основании натурных или камеральных обследований района. Подсчитывается общее количество машино-мест на каждой локальной внеуличной стоянке (Nвну). Для расчета количества уличных парковок (Nу) предложена следующая формула:
(8)

где , , , , длина проезжей части, на которой возможно осуществить стоянку ТС вдоль проезжей части и под углом 30, 45, 60, 90 соответственно.

Общее количество парковок на обследуемой территории считаем по формуле:

Nc = Nу + Nвну.

Необходимое количество мест для хранения автотранспорта (NТ) предложено рассчитывать по формуле:

, (9)

где , , , , , , , ,,количество машино-мест соответственно для жилых домов, рекреационных зон и объектов отдыха, офисных и бизнес зданий, объектов приложения труда, зоны торговли, объектов физкультуры и спорта, транспортных предприятий и компаний, промышленной зоны, учреждений здравоохранения, вокзалов всех видов транспорта.

Дефицит парковочных мест рассчитывается по формуле:

, (10)

если , то для данной территории необходимо зарезервировать дополнительные места для размещения парковок.

В результате работы был предложен расчет необходимого количества стояночных мест для различных функциональных зданий и территорий, соответствующий современному уровню автомобилизации (табл. 1).

Таблица 1

Предлагаемое количество машино-мест для хранения автомобилей (фрагмент)

Транспортные системы городов и в первую очередь дорожное движе­ние имеет ряд принципиальных особенностей – гигантские масшта­бы, повышенную опасность, неравенство участников, сложность в управлении, бесконтрольность участников и т. д. – и подчиняется своим объективным законам. Разработанная в диссертационной работе система совершенствования перевозок ГПТ и резервирования городских территорий для парковки основана на таких законах и способствует дальнейшему совершенствованию данных систем.

В четвертой главе рассматривается разработанная многокритериальная целевая функция формирования и эксплуатации транспортно-распределительного комплекса, как базового объекта ТРС, включающая в себя наиболее значимые составляющие затрат на создание и содержание объектов инфраструктуры, а также учитывающая эксплуатационную надёжность проектируемых базовых объектов; предложен алгоритм выбора оптимальных технико-экономических параметров базовых объектов ТРС, основанный на систематическом просмотре многомерных областей с использованием равномерно распределённых последовательностей и позволяющий получить множество Парето-оптимальных решений, из которых проектировщик может выбирать окончательное решение в зависимости от имеющихся ограничений на ресурсы.

Дорожная сеть, представляет собой совокупность интегрированных элементов грузо- и пассажиропроводящей сети города, состоящей из многочисленных взаимодействующих и взаимосвязанных объектов транспортной инфраструктуры, обеспечивающих реализацию общей цели функционирования системы и получение синергетического эффекта на основе интеграции материальных, финансовых и информационных потоков.

Определяя элементный состав ТРС, в нашем случае, в качестве системообразующих (базовых) элементов ТРС выбраны территориальные округа города (ТОГ), обрабатывающие внешние и транзитные транспортные потоки, а также выполняющие распределительные и консолидирующие функции. Структура ТРС определяется топологией размещения базовых объектов, на основе которой, в дальнейшем, решается задача структурного синтеза ТРС в составе базовых объектов.

ТРС представляет собой сложную стохастическую систему, основным инструментом исследования которой возможна методология системного подхода. На основе анализа возможностей системного подхода определяется схема построения ТРС, включающая этап синтеза структуры ТРС. Формализация задачи синтеза оптимальной структуры ТРС города представляет собой достаточно сложную задачу вследствие нечеткости отношений между элементами системы и отсутствием формализованных критериев эффективности функционирования системы.

Подобную многокритериальную задачу в состоянии решить с малой долей вероятности допустить ошибку только мощный математический аппарат. Проанализировав существующий в практике оптимизации набор математических аппаратов, автор пришел к заключению, что для данной задачи возможен синтез известных, ранее применяемых в транспортных многокритериальных задачах, методов: экспертных оценок, системного анализа, теории графов, теории вероятностей и случайных процессов, теории систем массового обслуживания, теории нечетких множеств, синтез оптимальных дискретных детерминированных и логико-динамических систем.

Методику этапного структурного синтеза транспортно-распределительной системы для региона предложили Ефремов А. В. и Радченко В. П. Выполненные ими наработки были использованы в данной работе и дополнены с учетом собственных исследований для оптимизации грузопотоков внутри крупного города, при существующей дорожной сети, для предоставления возможно более широкого спектра услуг транспортного обслуживания населения, таких, как увеличение пропускной способности, обеспечение желаемой скорости, комфортных, безопасных и информационно обеспеченных условий движения и доставки грузов и т. д.

Преимуществом представленного подхода является возможность промоделировать построение ТРС на основе статистических данных по интенсивности транспортных потоков города.

Каждый следующий этап предложенной методики (рис. 5) является логическим продолжением предыдущего и все вместе они реализуют синтез структуры проектируемой ТРС. Этапы 1-3, 5 представляют собой системные задачи, рассматривающие интенсивности транспортных потоков города, имеющуюся транспортную инфраструктуру как единый полигон для создания ТРС. Четвертый этап представляет комплекс частных задач, исследующих функционирование базовых объектов ТРС как самостоятельных хозяйствующих субъектов.

Этап 1. Исследование транспортно-распределительного комплекса города и определение наиболее грузо-напряженных узлов (ГНУ)
Этап 2. Построение модели взаимодействующих смежных зон транспортного обслуживания
Этап 3. Определение месторасположения территориально
распределительных узлов – базовых объектов ТРС
Этап 4. Определение оптимальных технико-экономических
параметров базовых объектов ТРС
Этап 5. Определение наиболее эффективного варианта
структуры ТРС


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.