Оптимизация структуры пассажирского подвижного состава, задействованного на регулярных городских маршрутах, выполняемых РДАУП «АП-6» в городе Гомеле

Роль городского пассажирского транспорта трудно переоценить, рассматривая его в едином комплексе с народным хозяйством. Функционируя как отрасль, удовлетворяющая личные и общественные потребности граждан, он является неотъемлемой частью единого комплекса сложных механизмов взаимодействия всех составляющих, определяющих хозяйственный механизм города и близлежащих регионов. И от того, насколько эффективно и качественно функционирует городской пассажирский транспорт, в значительной мере зависит настроение, функциональное состояние и трудоспособность граждан. После комфортной поездки отмечается более высокая производительность труда пассажира на основном производстве. Ему не приходиться подолгу отдыхать после очередной поездки, снимая транспортное утомление. Таким образом, период врабатывания в значительной мере сокращается, что положительно сказывается на производственных показателях. Применение эффективных методов перевозок пассажиров в городах может в значительной мере способствовать такой организации движения транспортных средств, при которой минимальные издержки на перевозки обеспечивают достаточно высокое качество поездок граждан.

При проведении мероприятий, направленных на улучшение процесса перевозок пассажиров, следует учитывать предпочтительность варианта, который обеспечивает минимальное транспортное утомление пассажиров.

Городской пассажирский транспорт оказывает значительное влияние на материальное производство не только города, но и близлежащих населенных пунктов. Количество работающих на каждом предприятии при отсутствии городского пассажирского транспорта определяется зоной пешеходной доступности и является в таком случае весьма ограниченной величиной. Это в значительной мере обусловливает раздробленность производства, затрудняет его развитие.

Городской пассажирский транспорт, не относясь к сфере материального производства, а являясь сферой обслуживания, не создает материальных благ, а лишь способствует их производству в местах приложения труда граждан. От качества работы городского пассажирского транспорта зависит своевременная доставка граждан города на работу, к местам отдыха, что в значительной мере определяет ритм функционирования сферы производства и услуг, единство которых не вызывает сомнений. Стремление общества к прогрессу обусловило его постоянно растущую потребность в быстром и гарантированном перемещении на значительные по городским меркам расстояния. Вследствие этого общество создало сферу производства и эксплуатации городских транспортных средств, отраслей и подотраслей.

Однако иногда ведомственные интересы последних входят в противоречие с общественными. Например, при общественной убыточности городских пассажирских перевозок из-за низкой цены билетов на проезд убытки транспортных предприятий тем меньше, чем меньше транспортной работы они выполняют. В обществе имеется спрос на передвижение, оно нуждается в своевременном и качественном удовлетворении потребностей в поездках, а транспортные предприятия заинтересованы в уменьшении предложения, что зачастую порождает неудовлетворенный спрос.

Городской пассажирский транспорт, созданный обществом для удовлетворения своих потребностей, выступая в роли обособленного ведомства, во многих случаях способствует сдерживанию подвижности населения городов. Возникает некоторый антагонизм интересов двух сторон, существование которых немыслимо без единства.

В сложившихся условиях значительное количество мероприятий, направленных на совершенствование городских пассажирских перевозок, может удовлетворять или общественным интересам, или ведомственным. Например, чем больше автобусов работает на маршрутах города, тем меньше приходиться ожидать посадки на остановочных пунктах, тем свободнее салоны автобусов и удобнее поездка. В то же время, чем больше автобусов на маршрутах, тем больше убытки транспортных предприятий и хуже их финансовое положение, что отрицательно сказывается на трудовой деятельности коллектива. В сложившейся ситуации необходимо использовать такие методы организации перевозок пассажиров в городах, при которых обеспечивается их ведомственная и общественная эффективность. Транспортные предприятия оценивают степень эффективности того или иного мероприятия, направленного на совершенствование своей деятельности из условий максимальной прибыли. Общество, в свою очередь, воспринимает эффективности деятельности городского пассажирского транспорта с учетом не только прибыльности его деятельности, но и социальных последствий в результате транспортного передвижения пассажиров.

Затраты в сфере организации перевозок пассажиров могут быть использованы с различной степенью эффективности. Возможны разные организации движения транспортных средств с соответствующими параметрами перевозок, которые в значительной степени оказывают влияние на социальные последствия транспортного передвижения пассажиров. Следовательно, при фиксированном уровне финансирования перевозок предпочтительна та их технология, которая обеспечивает максимальный суммарный общественный эффект.

Исходной базой для разработки мероприятий по совершенствованию процесса транспортного обслуживания населения является информация об особенностях формирования общей и транспортной подвижности населения, о размере и направлениях пассажиропотоков, их изменении в пространстве и во времени.

Данные о величине пассажиропотоков позволяют представить реальное состояние существующего положения и на этом основании делать выводы о направлении совершенствования организации перевозок. Колебания пассажиропотоков отличаются определенной закономерностью. Наибольший интерес представляют колебания по часам суток, так как данные о размерах и характере часовых потоков служат основанием для выбора эффективного типа подвижного состава и его количества; расчета показателей, характеризующих движение автобусов; составление расписания движения; организации эффективных графиков работы автобусных бригад.

В связи с этим важное значение имеет точность и скорость определения объема перевозок пассажиров в конкретный момент времени. Традиционными методами обследования и построения картограмм изменения суточных пассажиропотоков сделать это можно лишь по истечении некоторого временного отрезка. Вместе с тем совокупное поведение всех пассажиров подчиняется определенной закономерности, которая может быть описана одним из вероятностных законов распределения случайных величин.

Задача состоит в определении количества транспортных средств (интервала движения), необходимых для освоения сложившегося пассажиропотока, а также выборе оптимальной формы работы (по расписанию или интервалу).

Также необходимо уделить внимание охране труда на предприятии.

Нельзя оставить без внимания и объемы транспортных выбросов вредных веществ в атмосферу на дорогах общего пользования. Так как экологический вопрос, особенно в крупных городах, поставлен очень жестко, то необходимо определить воздействия транспортных средств на окружающую среду.

1. Анализ системы городских автобусных перевозок пассажиров

1.1 Анализ эффективности использования автобусов

Основной задачей организации движения городского транспорта является обеспечение наиболее высокого качества пассажироперевозок при минимальной себестоимости. Качество пассажироперевозок оценивают регулярностью движения автобусов, величиной маршрутного интервала, наполнением автобусов, затратами времени населения в поездках, скоростью сообщения и комфортабельностью транспортного обслуживания. Повышение качественных показателей транспортного обслуживания приводит к росту себестоимости пассажироперевозок. Поэтому требование максимизации качественных показателей пассажироперевозок и минимизации их себестоимости противоречат друг другу. Если к тому же учесть нерегулируемые случайные колебания пассажиропотоков во времени и по длине транспортной сети, неизбежные задержки движения маршрутного пассажирского транспорта при работе в общем потоке уличного движения и т. д., то станет очевидным, что составление оптимального плана движения представляет собой весьма сложную задачу. План движения с одной стороны, должен быть достаточно напряженным, т. е. должен быть рассчитан на максимальный выпуск подвижного состава на линию, максимальное полезное использование продолжительности рабочей смены автобусных бригад, реализацию максимальной скорости движения и т. д. Все это будет способствовать снижению себестоимости и повышению качества пассажироперевозок. Но, с другой стороны, в плане движения должны быть заложены достаточные резервы и по выпуску подвижного состава с учетом возможных замен автобусов на линии, и по скорости движения с учетом необходимости запасов времени на нагон при различных сбоях движения и т. д.

Исходной базой для разработки мероприятий по совершенствованию использования автобусов является информация об особенностях формирования общей и транспортной подвижности населения, о размере и направлениях пассажиропотоков, их изменении в пространстве и во времени.

По мнению Аррака А. О. существует проблема оценки работы пассажирского транспорта в экономическом и социальном аспектах и их согласования. поскольку факторы экономической и социальной эффективности изменяются различными темпами и зачастую в различном направлении. Иначе говоря, решения эффективные в экономическом смысле могут отрицательно сказаться на социальных аспектах, а именно повышении транспортной усталости, снижение качества перевозок.

Рассматривая вопросы экономической эффективности работы пассажирского городского транспорта Аррак А. О предложил в качестве критериев оценки эффективности применять производительность транспортных средств, затраты, качество транспортного обслуживания населения, энергоемкость и материалоемкость, безопасность движения и охрана окружающей среды. Совершенно справедливо отмечает противоречивость, возникающую при выборе единиц измерения объемов выполненной работы пассажирского транспорта (в пассажирах или пассажирокилометрах). Если перевозка совершена по кратчайшему пути, то в таком случае величина транспортной работы отраженная в пассажирокилометрах будет минимальна, что эффективно с точки зрения пассажира и не эффективно с точки зрения перевозчика. Если же производить измерения в количестве перевезенных пассажиров то снизится качество транспортного обслуживания ввиду увеличения коэффициента пересадочности. Повысить экономическую эффективность перевозок он предлагает за счет увеличения регулярности и культуры обслуживания, достижения оптимального уровня сменности, изучения пассажиропотоков и увеличения прямолинейности маршрутов.

Система управления пассажирскими объединениями автомобильного транспорта обеспечивает подготовку обоснованных планов перевозок и их качественное выполнение, то есть по двум направлениям.

Первое направление деятельности системы управления связано с разработкой, обоснованием и утверждением оптимального плана организации движения автобусов. Система предусматривает решение следующих задач: обоснование объемов пассажирских перевозок; установление средней дальности поездок; расчет основных технико-эксплуатационных показателей; распределение пассажиропотоков по маршрутам; разработка маршрутной системы и ее оптимизация; распределение подвижного состава по маршрутам и автотранспортным предприятиям; нормирование скоростей; выбор рациональной системы организации труда водителей; разработка расписаний движения автобусов по маршрутам; выбор схем размещения остановок, стоянок и оборудования для них; определение потребного числа автобусов и автомобилей-такси; составление графиков выпуска подвижного состава на линию и др. 3]

1.2 Система показателей и измерителей работы подвижного состава

На регулярных городских маршрутах на конец 2005 года занято 161 единицы подвижного состава.

Таблица 1.1 Характеристика парка подвижного состава РДАУП «АП № 6» г. Гомеля

Для планирования, учета и анализа работы подвижного состава применяется система показателей, позволяющая оценивать степень эффективности использования подвижного состава и результаты его работы.

Объемными показателями работы подвижного состава является выполненный объем перевозок в пассажирах и пассажирооборот в пассажиро-километрах.

Технико-экономические показатели, характеризующие интенсивность использования подвижного состава, можно разделить на четыре группы:

использование подвижного состава во времени (дни, автомобиле-дни эксплуатации, коэффициенты выпуска подвижного состава, время на маршруте и в наряде, время простоя на остановочных пунктах);

использование скоростных свойств подвижного состава (скорости движения — техническая и эксплуатационная);

использование пробега подвижного состава (коэффициенты использования пробега за различные периоды времени работы на линии);

использование пассажировместимости подвижного состава (коэффициенты пассажировместимости — статический и динамический).

Важнейшим показателем оценки эффективности использования подвижного состава и совершенствования работы автобусного парка является себестоимость пассажирских автомобильных перевозок.

Себестоимость (S)-это суммарные затраты АТП, выраженные в денежной форме и определяется отношением суммы расходов, связанных с выполнением перевозок за определенный период времени, к выполненной за это же время транспортной работе, р./пасс.-км:

(1.1)

гдесумма переменных расходов на 1 км пробега, руб; -эксплуатационная скорость, км/ч;

— сумма постоянных расходов на 1 ч работы, руб.

Проанализировав формулу себестоимости можно сделать вывод, что на себестоимость прямо пропорционально влияют переменные и постоянные расходы, эксплуатационная скорость, а обратно пропорционально — транспортная работа.

Одним из главных технико-эксплуатационных показателей является объём перевозок. Данный показатель влияет на экономическую и финансовую деятельность АТП. Увеличение Wq объёма перевозок является основной целью любого АТП, в том числе и «АП № 6».

Производительность автомобиля Wq определяется числом перевезенных пассажиров, а Wp-числом выполненных пасс.-км, за единицу времени:

(1.2)

(1.3)

гденоминальная вместимость автобуса, пасс; ,-соответственно статический и динамический коэффициенты использования вместимости;

— коэффициент сменности пассажиров; -среднее расстояние перевозки, км; -время рейса, ч.

Анализ формул 1.2 и 1.3 показывает, что номинальная вместимость, статический и динамический коэффициенты использования вместимости, коэффициент сменности пассажиров и среднее расстояние перевозки пассажиров находятся в числителе и прямо пропорционально влияют на производительность автобусов. А такой показатель как время рейса не влияют на производительность автобуса прямо пропорционально.

Среднее время в наряде для автобусных парков зависит от размера объема перевозок на обслуживаемых маршрутах, его колебаний в течении суток, протяженности маршрута и т. д.

Эксплуатационная скорость зависит от планировки города, длины перегона, модели автобуса, а также от простоев на конечных остановках, остановочных пунктах, между остановками, вызванными условиями движения.

Коэффициент использования пробега в автобусных парках всегда бывает высоким. Уменьшение коэффициента использования пробега может быть вызвано увеличением нулевых пробегов за счет заездов в парк из-за технических неисправностей.

Для оптимизации структуры парка подвижного состава необходимо проанализировать степень использования вместимости автобусов, которая характеризуется коэффициентом статического использования вместимости. Этот показатель характеризует загрузку автобуса в конкретный момент времени и определяется по формуле

(1.4)

где-фактическое количество перевозимых пассажиров, пасс;

— возможное количество перевозимых пассажиров, пасс.

Зная номинальную вместимость автобуса, количество автобусов в данный момент времени, среднюю дальность поездки пассажира время оборота (Приложение А) и пассажиропотоки (Приложение Г), произведем расчет суммарной часовой производительности автобусов и статического коэффициента наполнения на примере маршрута № 8 «Вокзал-Мильча» в период времени с 6−00 до 7−00:

Вместимость автобуса определяется его конструкцией и является величиной постоянной. Коэффициент использования вместимости в значительной степени зависит от стабильности пассажиропотоков, от их колебаний по временам года и часам суток.

Производственные объединения пассажирского автомобильного транспорта в первую очередь нуждаются в объективной оценке текущего состояния системы управления и результатов производственной деятельности. Такая оценка затруднена по ряду причин, в том числе из-за:

отсутствия обоснованного критерия оптимальности, обеспечивающего правильную оценку состояния хозяйственной системы отрасли и качества управления ею;

отсутствия совершенной методики прогнозирования объемов перевозок пассажиров, обеспечивающей разработку прогнозов как в целом по региону, так и по административным районам и городам;

сложности обоснования требуемого горизонта прогноза и определения достигнутой степени точности прогностических оценок;

сложности учета циклических составляющих перевозок при построении прогностических функций;

отсутствия научно обоснованной методики формирования сбалансированных технико-экономических планов отрасли и алгоритмов управления, обеспечивающих высокую эффективность и необходимую скорость выполнения плановых заданий, перевода за минимальный промежуток времени хозяйственной системы в наивыгоднейшее для данных условий состояние.

Производительность автобуса является основным обобщающим показателем эффективности использования подвижного состава.

Проанализировав формулы производительности (1.2) и (1.3) можно сделать вывод, что на производительность прямо пропорционально влияют вместимость подвижного состава, коэффициент ее использования, коэффициент сменности пассажиров, а обратно пропорционально — время рейса.

Варьировать вместимостью подвижного состава в широком диапазоне не представляется возможным из-за ограниченности модельного ряда автобусов используемых для городских пассажирских перевозок, коэффициент сменности пассажиров — нерегулируемая величина, имеющая случайный характер, следовательно, оперирование данными показателями для повышения эффективности использования не принесет значительного результата.

Для повышения производительности необходимо уменьшать время рейса и повышать наполняемость подвижного состава.

Чтобы уменьшить время рейса необходимо увеличивать скорость сообщения, то есть, увеличивать техническую скорость и уменьшать время простоя на промежуточных остановочных пунктах. Увеличение технической скорости невозможно из условий безопасности дорожного движения, а уменьшение времени простоя на промежуточных остановочных пунктах вызовет ухудшение качества обслуживания пассажиров.

Как показал анализ технологии перевозок пассажиров автобусами в городе Гомеле среднечасовая наполняемость автобусов очень низкая (таблица 1.2), следовательно, для повышения производительности необходимо увеличивать коэффициент использования вместимости путем рациональной организации движения автобусов на маршрутах, то есть, в зависимости от пассажиропотока определять необходимое количество единиц подвижного состава по часам суток, а также его оптимальную вместимость.

2. Статистический анализ изменения пассажиропотоков

2.1 Анализ пассажиропотоков и их изменений

Передвижения людей связаны с их жизнедеятельностью. В конкретных социально-исторических условиях потребность в передвижениях определяет уровень развития общественного производства, социальная структура общества, исторически сложившийся уклад жизни, характер расселения, развитие техники информации и связи, бюджет свободного времени, культурно-бытовые и общественные запросы отдельных людей.

Транспортные передвижения изучают в разрезе видов транспорта, целей и времени совершения поездки. В зависимости от целей рассматривают поездки:

— трудовые — на работу и с работы. Эти передвижения наиболее устойчивы и составляют 50−60% поездок;

— учебные — поездки учащихся в учебные заведения и обратно, также имеют устойчивый характер с перерывами на время каникул;

— культурно-бытовые — поездки по различным личным и бытовым нуждам граждан, являющиеся эпизодическими и существенно зависящие от доходов социального статуса, рода занятий и возраста пассажиров;

— служебные, совершаемые в рабочее время пассажиром в связи с производственной необходимостью.

Трудовые и учебные поездки составляют до ¾ от общего числа поездок.

По интенсивности спроса на транспортное обслуживание выделяют следующие характерные периоды: начальный (с начало движение до 7 часов); утренний пик (с 7 до 9 ч); межпиковый период (с 9 до 16 ч); вечерний пик (16 до 18 ч); заключительный (с 20 ч до окончания движения).

Большую роль при организации движения пассажирского транспорта играет неравномерность распределения пассажиропотоков во времени и по отдельным участкам действующих маршрутов.

Поэтому для формирования оптимальной структуры парка подвижного состава и обеспечения высокого уровня обслуживания пассажиров, необходимо знать направления, величины и степень неравномерности пассажиропотоков. Пассажиропотоки изменяются по часам суток, дням недели и сезонам года, а также по длине маршрута и направлениям движения. Графически пассажиропотоки изображаются в виде картограмм, где по оси ординат откладывается их величина, а по оси абсцисс дискретно время суток, дни недели месяцы года.

Для анализа изменения пассажиропотоков и оптимизации структуры подвижного состава выберем маршруты, проходящие через микрорайон «Сельмаш»: № 8,№ 8а,№ 9,№ 10,№ 22,№ 5. Картограммы распределения пассажиропотоков по длине маршрута представлены на рисунках 2.1−2.6.

Рисунок 2.1- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 5

Рисунок 2.2- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 8

Рисунок 2.3- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 8а Рисунок 2.4- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 9

Рисунок 2.5- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 10

Рисунок 2.6- Картограмма распределения пассажиропотоков на маршруте№ 22

Анализ изменения пассажиропотоков по участкам маршрутов показывает, что пассажиропоток возрастает при приближении к крупным пассажирообразующим пунктам, которые находятся вблизи от центра города. Такими пассажирообразующими пунктами являются ДК «Гомсельмаш», улица «Молодежная», «Рембыттехника», универмаг «Гомель», «Вокзал» и другие. При движении от центра к периферии пассажиропоток снижается.

Картограммы распределения пассажиропотоков по часам суток представлены на рисунках 2.7−2.12пассажиропотока.

Рисунок 2.7- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 5

Рисунок 2.8- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 8

Рисунок 2.9- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 8а Рисунок 2.10- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 9

Рисунок 2.11- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 10

Рисунок 2.12- Картограмма распределения пассажиропотока по часам суток на маршруте № 22

В будние дни имеет место два пиковых периода. Первый (утренний) характеризуется небольшой продолжительностью (1,5−2 ч) и высокой напряженностью. Второй (вечерний) несколько менее напряженный и более продолжительный по времени. В пиковые периоды при недостаточной провозной способности на маршруте происходит переполнение пассажирских транспортных средств. В этом случае коэффициент наполняемости достигает более еденицы, что снижает качество перевозок пассажиров.

Во внепиковый период наблюдается значительный спад пассажиропотоков. В это время преобладают деловые и культурно-бытовые поездки населения. Межпиковое время без принятия должных мер вызывает снижение эффективности использования транспортных средств, значительное увеличение интервалов их движения и, как следствие, увеличение времени ожидания пассажиром посадки и, соответственно, длительности поездки.

Как видно из рисунков пассажиропоток не является величиной постоянной, то есть они неравномерны. Степень неравномерности оценивается коэффициентами неравномерности. Различают коэффициенты неравномерности:

— по часам суток з =Qпик/Qсп; (2.1)

где Qпикобъем перевозок в час пик; Qспобъем перевозок в период наименьшего спроса на перевозки;

— по длине маршрута з=Qmax/Qср; (2.2)

где Qmaxинтенсивность пассажиропотока на перегоне с наибольшей наполняемостью; Qсрсреднеарифметическая интенсивность пассажиропотока на различных перегонах маршрута;

— по направлениям движения з =Qпр/Qобр, (2.3)

где Qпрсреднеарифметическая интенсивность пассажиропотока в прямом направлении движения; Qобрсреднеарифметическая интенсивность пассажиропотока в обратном направлении движения.

Приведем пример расчета коэффициентов неравномерности пассжиропотоков на маршруте № 5.

По часам суток:

По длине маршрута:

По направлениям движения:

Таблица 2.1-Коэффициенты неравномерности пассажиропотока

Графики изменения пассажиропотоков по длине маршрутов (рисунки 2.1−2.6) характеризуют нагрузку автобусов на маршрутах. Большинство автобусных маршрутов имеют наибольшую величину пассажиропотока в средней части маршрута (рисунки 2.1−2.5); по мере удаления к конечным остановочным пунктам пассажиропоток уменьшается.

На многих автобусных маршрутах пассажиропоток изменяется по направлениям следования (рисунки 2.7−2.12). В одни часы суток наибольшее количество пассажиров перевозится в одном направлении, в другие часы суток-в обратном направлении.

Эти закономерности распределения пассажиропотоков по длине и направлениям маршрута учитывают при составлении расписаний движения автобусов.

Характер изменения пассажиропотоков на каждом автобусном маршруте и по городу в целом характеризуется коэффициентами неравномерности. Результаты обследований пассажиропотоков используют для улучшения организации перевозок пассажиров, позволяют подобрать и рассчитать необходимое число транспортных средств по направлениям их движения и их вместимость.

3. Разработка мероприятий по оптимизации структуры пассажирского подвижного состава, задействованного на регулярных городских маршрутах, выполняемых РДАУП «АП-6» в городе Гомеле

3.1 Расчет рациональной вместимости автобусов

Потребность в подвижном составе устанавливают исходя из необходимости назначения на каждый маршрут такого количества автобусов определенной пассажировместимости, которое обеспечивает минимум издержек перевозчика при условии освоения пассажиропотока с соблюдением нормативных требований к качеству транспортного обслуживания. При этом выбирают типы и число автобусов на перспективу для формирования рациональной структуры парка подвижного состава предприятия.

Выручка от городских перевозок пассажиров не покрывает затрат, возникающих при их выполнении. Одной из причин такого состояния является низкий средний коэффициент использования пассажировместимости транспортных средств.

Одной из причин низкого наполнения автобусов является их неоптимальная вместимость. Завышенная вместимость снижает средний коэффициент использования пассажировместимости или вызывает необходимость применения движения транспортных средств с большими интервалами, заниженная — повышает затраты за счет применения мене эффективных пассажирских транспортных средств. Движение транспортных средств с большими интервалами или слишком высокий коэффициент использования пассажировместимости снижают качество обслуживания пассажиров. Поэтому пассажировместимость единицы транспортного средства, применяемого на маршрутах перевозок в регулярном сообщении, подлежит оптимизации.

В качестве критерия оптимальности предлагается принять минимум целевой функции Zч в виде суммы затрат Sп, возникающих при выполнении перевозок, и потерь пассажиров от ожидания транспортных средств на остановочных пунктах за определенный период времени Пп [27], например за 1 час:

Zч=Sп+Пп=minq, (3.1)

где q — значение вместимости транспортного средства, пасс.

Величина часовых потерь описывается формулой:

Sп=Sono, (3.2)

где So — величина затрат за один оборот транспортного средства на маршруте перевозок пассажиров; no — число оборотов, совершаемых пассажирскими транспортными средствами на маршруте перевозок за 1 час.

Величина S выражается формулой:

S=loакм+toач, (3.3)

где lo — длина оборота на маршруте, км; акм — затраты на 1 км пробега транспортного средства на маршруте; to — длительность периода оборота на маршруте, ч; ач — затраты на 1 час работы транспортного средства на маршруте.

Длина оборота определяется из характеристики маршрута.

Длительность периода оборота определяется на основе характеристик маршрута и работающих на нем транспортных средств по формуле:

to=lо/vто+tок, (3.4)

где vo — средняя техническая скорость транспортного средства за оборот на маршруте, км; tок, — суммарное время простоя на промежуточных и конечных остановочных пунктах на маршруте за оборот.

Величины акм и ач выражаются формулами:

акм=(?(ЗкмАм))/Ам, (3.5)

ач =(?(ЗчАм))/Ам, (3.6)

где Зкм — стоимость 1 км работы автобуса; Зч — стоимость 1 час работы автобуса; Ам — число пассажирских транспортных средств, работающих на маршруте.

Значение nо определяется формулой:

nо=nч=Aм/to, (3.7)

где nч — частота движения транспортных средств на маршруте;

С другой стороны требуемая частота движения пассажирских транспортных средств определяется по наиболее напряженному участку маршрута по формуле:

nч=Qпч/q, (3.8)

где Qпч — максимальный часовой пассажиропоток по участкам маршрута в наиболее напряженном направлении, пасс/ч.

Потери пассажиров от ожидания пассажирских транспортных средств при работе их по интервалу движения определяется формулой:

П= Qобщ. чCпч J/2=Qобщ.чCпч/(2nч), (3.9)

где Qобщ. ч — общий часовой объем перевозок пассажиров на маршруте, пасс; Cпч — стоимость потерь пассажира за 1 час ожидания транспорта; J — интервал движения пассажирских транспортных средств на маршруте (J=1/nч).

В свою очередь значение Qобщ. ч выражается формулой:

Qобщ.ч=2 Qср. чnсм=2Qпч/здлnсм, (3.10)

Где Qср. ч — среднечасовая общая загрузка пассажирских транспортных средств при движении на маршруте; nсм — средний коэффициент сменности пассажиров за один рейс пассажирского транспортного средства на маршруте; ?длкоэффициент неравномерности пассажиропотока по участкам маршрута за оборот пассажирского транспортного средства.

После подстановок получаем, что Zч определяется выражением:

Zч=Qпч/q (lо ((?(ЗкмАм))/Ам)+(lо/vто+t)((?(ЗчАм))/Ам))+qCпч/?nсм=minq, (3.11)

Производная от Zч по q, приравненная к нулю, определяет оптимальное значение qопт.

В результате преобразований имеем:

(3.12)

Однако значение Qпч изменяется в течение суток, а вместимость единицы пассажирского транспортного средства, работающей на маршруте, остается постоянной. Поэтому принятие решения должно приниматься по минимуму значения целевой функции:

(3.13)

где Zчi — значение целевой функции для i-го часа суток; n — число часов за суточный период, в течение которых выполняются перевозки пассажиров на маршруте.

С учетом суточной изменчивости Qпч оптимальное значение пассажировместимости единицы пассажирского транспортного средства определяется формулой:

(3.14)

где Qпч. ср — среднечасовой пассажиропоток на наиболее загруженном участке маршрута по периодам, когда работа транспортных средств на маршруте организована без информирования пассажиров о расписании движения. Приведем расчет затрат на один км пробега, за один час работы транспортного средства на маршруте и оптимальной вместимости подвижного состава на примере маршрута № 8 «Вокзал — Мильча» в период времени суток с 6−00 до 7−00:

акм=(810•3+1104•1)/(3+1); акм=883,5;

ач =(7124•3+7422•1)/(3+1);

ач =7198,5.

;

79 пасс.

Рациональная вместимость автобусов для работы на маршрутах по периодам суток приведена в таблице 3.1

Таблица 3.1 — Рациональная вместимость автобусов для работы на маршрутах по периодам суток

Имея значения рациональной расчетной вместимости подвижного состава, подбирается стандартная вместимость имеющегося парка автобусов.

Значения стандартной вместимости подвижного состава, определенные исходя из рациональной, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 — Стандартная вместимость автобусов для работы на маршрутах по периодам суток

Приведем расчет критерия оптимальности по формуле 3.11 на примере маршрута № 8 «Вокзал — Мильча» в период времени суток с 6−00 до 7−00:

Zч==13 983.

Результаты расчетов критерия оптимальности для предлагаемого варианта распределения подвижного состава сведены в таблицу 3.4, а для существующего — в таблицу 3.5.

3.2 Расчет рационального количества автобусов для работы на маршрутах

Для обеспечения оптимального наполнения подвижного состава, соответствующего колебаниям пассажиропотоков, должно меняться количество, вместимость и распределение подвижного состава по транспортной сети. Идеальным было бы непрерывное корректирование распределения подвижного состава по маршрутам во времени в соответствии с непрерывно меняющимся спросом на пассажирские перевозки, чтобы на любом перегоне любого маршрута постоянно выдерживать равенство между запросами на перевозки и их обеспечением.

В качестве исходной величины при определении числа автобусов на конкретном маршруте принимается количество перевезенных пассажиров.

Потребность в автобусах устанавливается по всем часам периода движения. Количество транспортных средств, необходимых для перевозки пассажиров, рассчитывается по формуле:

(3.15)

где Qрас — значение пассажиропотока по рассчитываемому часу периода движения;

to — время оборота автобуса на маршруте;

?ч — коэффициент внутричасовой неравномерности;

q — вместимость транспортного средства;

гкоэффициент использования вместимости; зсмкоэффициент сменности пассажиров;

I — интервал движения транспортных средств на маршруте.

В процессе работы под воздействием различных факторов интервал движения может отклоняться от расчетного и тогда фактический интервал рассчитывается по формуле :

(3.14)

где — среднеквадратическое отклонение от планового интервала движения.

Приведем пример расчета количества автобусов и интервала движения на примере маршрута № 8 «Вокзал — Мильча» в период времени суток с 6−00 до 7−00:

;

Ам=3 авт;

;

I=23,7 мин.

Количество автобусов и интервал движения по периодам суток для всех маршрутов сведены в таблицы 3.6 и 3.7, соответственно.

Таблица 3.6 — Рациональное количество автобусов для работы на маршрутах по периодам суток

Таблица 3.7 — Рациональный интервал движения автобусов на маршрутах по периодам суток

3.3 Расчет оптимальной структуры парка подвижного состава с помощью компьютерной программы Optima 1.4

Расчет оптимальной структуры парка подвижного состава с помощью компьютерной программы Optima 1.4 осуществляется с помощью распределительного метода. Для этого необходимо произвести расчет затрат относительно оптимального варианта.

Для этого разобьем сутки на периоды: утренний час пик, вечерний час пик, межпик, после 20.00.

Результат работы программы представлен на рисунках 3.1−3.4.

После 20.00

Находим опорный план по правилу северо-западного угла: Введем некоторые обозначения: Ai* - излишек нераспределенного груза от поставщика Ai Bj* - недостача в поставке груза потребителю Bj

Помещаем в клетку (1,1) меньшее из чисел A1*=8 и B1*=2 Так как спрос потребителя B1 удовлетворен, то столбец 1 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (1,2) меньшее из чисел A1*=6 и B2*=2 Так как спрос потребителя B2 удовлетворен, то столбец 2 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (1,3) меньшее из чисел A1*=4 и B3*=2 Так как спрос потребителя B3 удовлетворен, то столбец 3 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (1,4) меньшее из чисел A1*=2 и B4*=3 Так как запасы поставщика A1 исчерпаны, то строка 1 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (2,4) меньшее из чисел A2*=6 и B4*=1 Так как спрос потребителя B4 удовлетворен, то столбец 4 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (2,5) меньшее из чисел A2*=5 и B5*=1 Так как спрос потребителя B5 удовлетворен, то столбец 5 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (2,6) меньшее из чисел A2*=4 и B6*=2 Так как спрос потребителя B6 удовлетворен, то столбец 6 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (2,7) меньшее из чисел A2*=2 и B7*=6 Так как запасы поставщика A2 исчерпаны, то строка 2 в дальнейшем в расчет не принимается Помещаем в клетку (3,7) меньшее из чисел A3*=4 и B7*=4

Целевая функция F=229 550

Решаем задачу распределительным методом: Примем некоторые обозначения: i — индекс строки; j — индекс столбца; m — количество поставщиков; n — количество потребителей.

Этап 1

Определим значения оценок Si, j для всех свободных клеток. Для этого строим цикл для каждой свободной клетки и, перемещаясь по клеткам цикла, складываем тарифы клеток. При этом тарифы в нечетных клетках берутся со знаком «плюс», в четных — со знаком «минус». S1,5 = c1,5-c1,4+c2,4-c2,5 = 247 329. S1,6 = c1,6-c1,4+c2,4-c2,6 = -37 992. S1,7 = c1,7-c1,4+c2,4-c2,7 = 40 162. S2,1 = c2,1-c2,4+c1,4-c1,1 = -31 203. S2,2 = c2,2-c2,4+c1,4-c1,2 = 46 335. S2,3 = c2,3-c2,4+c1,4-c1,3 = 150 963. S3,1 = c3,1-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,1 = -56 702. S3,2 = c3,2-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,2 = -40 162. S3,3 = c3,3-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,3 = 209 641. S3,4 = c3,4-c3,7+c2,7-c2,4 = -40 162. S3,5 = c3,5-c3,7+c2,7-c2,5 = 294 909. S3,6 = c3,6-c3,7+c2,7-c2,6 = -78 154. Если имеется несколько клеток с одним и тем же наименьшим значением оценки, то из них выбирается клетка, имеющая наименьший тариф. Наиболее перспективной является клетка (3,6). Для нее оценка равна -78 154. Строим для нее цикл, помечая клетки цикла знаками «плюс» и «минус» .

Перемещаем по циклу груз величиной в 2 единиц, прибавляя эту величину к грузу в клетках со знаком «плюс» и отнимая ее от груза в клетках со знаком «минус». В результате перемещения по циклу получим новый план:

Целевая функция F= 73 242

Значение целевой функции изменилось на 156 308 единиц по сравнению с предыдущим этапом.

Этап 2

Определим значения оценок Si, j для всех свободных клеток. Для этого строим цикл для каждой свободной клетки и, перемещаясь по клеткам цикла, складываем тарифы клеток. При этом тарифы в нечетных клетках берутся со знаком «плюс», в четных — со знаком «минус». S1,5 = c1,5-c1,4+c2,4-c2,5 = 247 329. S1,6 = c1,6-c1,4+c2,4-c2,7+c3,7-c3,6 = 40 162. S1,7 = c1,7-c1,4+c2,4-c2,7 = 40 162. S2,1 = c2,1-c2,4+c1,4-c1,1 = -31 203. S2,2 = c2,2-c2,4+c1,4-c1,2 = 46 335. S2,3 = c2,3-c2,4+c1,4-c1,3 = 150 963. S2,6 = c2,6-c2,7+c3,7-c3,6 = 78 154. S3,1 = c3,1-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,1 = -56 702. S3,2 = c3,2-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,2 = -40 162. S3,3 = c3,3-c3,7+c2,7-c2,4+c1,4-c1,3 = 209 641. S3,4 = c3,4-c3,7+c2,7-c2,4 = -40 162. S3,5 = c3,5-c3,7+c2,7-c2,5 = 294 909. Если имеется несколько клеток с одним и тем же наименьшим значением оценки, то из них выбирается клетка, имеющая наименьший тариф. Наиболее перспективной является клетка (3,1). Для нее оценка равна -56 702. Строим для нее цикл, помечая клетки цикла знаками «плюс» и «минус» .

Перемещаем по циклу груз величиной в 1 единиц, прибавляя эту величину к грузу в клетках со знаком «плюс» и отнимая ее от груза в клетках со знаком «минус». В результате перемещения по циклу получим новый план:

Целевая функция F= 16 540

Значение целевой функции изменилось на 56 702 единиц по сравнению с предыдущим этапом.

Этап 3

Определим значения оценок Si, j для всех свободных клеток. Для этого строим цикл для каждой свободной клетки и, перемещаясь по клеткам цикла, складываем тарифы клеток. При этом тарифы в нечетных клетках берутся со знаком «плюс», в четных — со знаком «минус». S1,5 = c1,5-c1,1+c3,1-c3,7+c2,7-c2,5 = 190 627. S1,6 = c1,6-c1,1+c3,1-c3,6 = -16 540. S1,7 = c1,7-c1,1+c3,1-c3,7 = -16 540. S2,1 = c2,1-c2,7+c3,7-c3,1 = 25 499. S2,2 = c2,2-c2,7+c3,7-c3,1+c1,1-c1,2 = 103 037. S2,3 = c2,3-c2,7+c3,7-c3,1+c1,1-c1,3 = 207 665. S2,4 = c2,4-c2,7+c3,7-c3,1+c1,1-c1,4 = 56 702. S2,6 = c2,6-c2,7+c3,7-c3,6 = 78 154. S3,2 = c3,2-c3,1+c1,1-c1,2 = 16 540. S3,3 = c3,3-c3,1+c1,1-c1,3 = 266 343. S3,4 = c3,4-c3,1+c1,1-c1,4 = 16 540. S3,5 = c3,5-c3,7+c2,7-c2,5 = 294 909. Если имеется несколько клеток с одним и тем же наименьшим значением оценки, то из них выбирается клетка, имеющая наименьший тариф. Наиболее перспективной является клетка (1,6). Для нее оценка равна -16 540. Строим для нее цикл, помечая клетки цикла знаками «плюс» и «минус» .

Перемещаем по циклу груз величиной в 1 единиц, прибавляя эту величину к грузу в клетках со знаком «плюс» и отнимая ее от груза в клетках со знаком «минус». В результате перемещения по циклу получим новый план:

Целевая функция F= 0

Значение целевой функции изменилось на 16 540 единиц по сравнению с предыдущим этапом.

Этап 4

Определим значения оценок Si, j для всех свободных клеток. Для этого строим цикл для каждой свободной клетки и, перемещаясь по клеткам цикла, складываем тарифы клеток. При этом тарифы в нечетных клетках берутся со знаком «плюс», в четных — со знаком «минус». S1,1 = c1,1-c1,6+c3,6-c3,1 = 16 540. S1,5 = c1,5-c1,6+c3,6-c3,7+c2,7-c2,5 = 207 167. S1,7 = c1,7-c1,6+c3,6-c3,7 = 0. S2,1 = c2,1-c2,7+c3,7-c3,1 = 25 499. S2,2 = c2,2-c2,7+c3,7-c3,6+c1,6-c1,2 = 86 497. S2,3 = c2,3-c2,7+c3,7-c3,6+c1,6-c1,3 = 191 125. S2,4 = c2,4-c2,7+c3,7-c3,6+c1,6-c1,4 = 40 162. S2,6 = c2,6-c2,7+c3,7-c3,6 = 78 154. S3,2 = c3,2-c3,6+c1,6-c1,2 = 0. S3,3 = c3,3-c3,6+c1,6-c1,3 = 249 803. S3,4 = c3,4-c3,6+c1,6-c1,4 = 0. S3,5 = c3,5-c3,7+c2,7-c2,5 = 294 909. Так как все оценки Si, j>=0, то полученный план является оптимальным. Транспортная задача решена.

Целевая функция F= 0 5 единиц груза из хранилища A2 осталось нераспределенным. 1 единиц груза из хранилища A3 осталось нераспределенным.

Утренний час пик Транспортная задача является открытой, так как запас груза больше потребностей на 116 единиц. Приведем задачу к закрытому типу — введем фиктивного потребителя B7.

Целевая функция F= 0 82 единиц груза из хранилища A2 осталось нераспределенным. 6 единиц груза из хранилища A3 осталось нераспределенным. 26 единиц груза из хранилища A4 осталось нераспределенным. 2 единиц груза из хранилища A5 осталось нераспределенным.

Вечерний час пик Транспортная задача является открытой, так как запас груза больше потребностей на 112 единиц. Приведем задачу к закрытому типу — введем фиктивного потребителя B7.

Целевая функция F= 0 74 единиц груза из хранилища A2 осталось нераспределенным. 6 единиц груза из хранилища A3 осталось нераспределенным. 32 единиц груза из хранилища A4 осталось нераспределенным.

Межпик Транспортная задача является открытой, так как запас груза меньше потребностей на 4 единиц. Приведем задачу к закрытому типу — Введем фиктивного поставщика A5.

Целевая функция F= 0 1 единиц груза потребителю B2 не поставлено. 3 единиц груза потребителю B6 не поставлено.

4. Экономическое обоснование мероприятий по оптимизации структуры пассажирского подвижного состава, задействованного на регулярных городских маршрутах, выполняемых РДАУП «АП-6» в городе Гомеле

Эффективность инженерных решений, рассматриваемых в дипломном проекте, может определяться с учетом выбранного направления развития экономики страны:

— в условиях рыночной экономики;

— в условиях социально-ориентированной экономики.

В условиях рыночной экономики при определении эффективности инженерных решений принято ориентироваться на получение максимальной прибыли и высокой рентабельности работы транспортного предприятия. Данное условие должно рассматриваться при определении эффективности принятых инженерных решений для конкретного предприятия.

В условиях социально-ориентированной экономики, к которой отнесена также Республика Беларусь, эффективность принимаемых инженерных решений рассматривается с точки зрения достижения максимального социального эффекта, т. е. достижения высокого уровня жизни населения (высокая зарплата), увеличения социальных выплат, поступлений в бюджет, повышения производительности труда.

Экономическая эффективность включает:

— получение экономического эффекта при реализации инженерных решений;

— повышение рентабельности (окупаемости) перевозок;

— повышение производительности труда при выполнении перевозок.

Экономическая эффективность рассчитывается как отношение полученного эффекта к затратам, связанным с реализацией мероприятий технического и технологического и организационного характера, направленных на улучшение использования подвижного состава и технических устройств по перевозкам. Она рассчитывается следующим образом

(1.1)

где — эффект от реализации мероприятий технического, технологического и организационного характера, направленных на улучшение использования подвижного состава и технических устройств по грузовым перевозкам на дороге или в подразделении, д.е. (денежных единиц); - затраты, связанные с реализацией инженерных решений, д.е.

Эффект от реализации мероприятий, направленных на повышение эффективности использования подвижного состав и технических устройств автопредприятий, достигается за счет:

— получения дополнительной выручки автопредприятием;

— снижения эксплуатационных расходов при выполнении перевозок;

— увеличение выплат в бюджет и социальных отчислений.

Экономический эффект рассчитывается по формуле

(1.2)

где — изменение прибыли автопредприятия при внедрении i-го мероприятия, д.е.; - увеличение отчислений в бюджет при внедрении i-го мероприятия, д.е.; - увеличение социальных выплат при внедрении i-го мероприятия, д.е.

Изменение прибыли, связанное с внедрением инженерного решения

(1.3)

где — доля изменения выручки от перевозок, связанная с изменением их объема, д.е.; - доля изменения эксплуатационных расходов, вызванная изменением объема перевозок, д.е.

Доля изменения выручки от перевозок, связанная с изменением их объема

(1.4)

где — выручка, получаемая автотранспортным предприятием после внедрения инженерного решения, д.е.; - выручка, получаемая автотранспортным предприятием до внедрения инженерного решения (базовый вариант), д.е.

Выручка за перевозку рассчитывается по формуле:

Dp=(Qсут-Q1-Q2)· 380+Q2·0,5·380, (1.5)

где Qсут-суточный пассажиропоток на маршруте, пасс.; Q1-количество пассажиров пользующихся бесплатным проездом, пасс; Q2-количество пассажиров пользующихся льготным проездом, пасс;

Затраты, связанные с реализацией инженерных решений ()

(1.6)

где — издержки, получаемые автотранспортным предприятием после внедрения инженерного решения, д.е.; - издержки, получаемые автотранспортным предприятием до внедрения инженерного решения (базовый вариант), д.е.

Издержки, получаемые автотранспортным предприятием до и после реализации инженерного решения, рассчитываются следующим образом:

(1.7)

где — себестоимость перевозок, д.е.; - отчисления в бюджет, д.е.

Себестоимость перевозок включает

(1.8)

где — фонд оплаты труда, д.е.; - начисления на фонд оплаты труда, д.е.; - расходы на топливо, д.е.; - расходы на смазочные материалы, д.е.; - расходы на закупку и ремонт колес и шин, д.е.; - расходы на ремонт подвижного состава, д.е.; - расходы на амортизацию подвижного состава, д.е.; - административные расходы автотранспортного предприятия, д.е.; - отчисления в инновационный фонд, д.е.

Фонд оплаты труда рассчитывается следующим образом

(1.9)

где — часовая ставка водителя, д.е.;

— суммарные часы работы водителя, ч.

Часовая ставка водителя является величиной расчетной

(1.10)

где — ставка первого тарифного разряда, устанавливается Постановлением Совета Министров Республики Беларусь, д.е. — тарифные разряд водителя, принимается из единой тарифной сетки, установленной Министерством труда и социальной защиты Республики Беларусь; - стажевой коэффициент водителя, принимается из КЗОТ РБ; - отраслевой коэффициент, устанавливается Постановлением Совета Министров Республики Беларусь для каждой отрасли; - коэффициент премирования за хорошие результаты работы, принимается из КЗОТ РБ.

Начисления на фонд оплаты труда установлены Законом о бюджете Республики Беларусь

(1.11)

где — обязательные страховые взносы в фонд социальной защиты населения, д.е.

(1.12)

где — процент отчислений от фонда оплаты труда в фонд социальной защиты населения, устанавливается Министерством труда и социальной защиты Республики Беларусь; - отчисления в фонд занятости населения, д.е.