Помощь студентам в учебе
ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ГОРОДА ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА
|
Введение 6
1. Анализ системы городского пассажирского транспорта 10
1.1. Система городского пассажирского транспорта 10
1.2. Система общественного транспорта в Европе 14
1.2.1. Общественный транспорт в Германии 14
1.2.2. Общественный транспорт в Польше (Варшаве) 18
1.2.3. Общественный транспорт в Испании (Барселоне) 20
1.2.4. Общественный транспорт в Дании (Копенгагене) 22
1.3. Анализ существующих методов оптимизации городского
пассажирского транспорта 23
1.3.1. Совершенствование технологии автоматизированного диспетчерского управления городским пассажирским транспортом, при работе в условиях транспортных потоков высокой плотности
1.3.2. Повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе
1.3.3. Пространственно-технологическое развитие городских
пассажирских транспортных систем 25
1.3.4. Совершенствование организации дорожного движения на основе рационального управления светофорным объектом 26
1.3.5. Методика оценки условий эксплуатации и корректирования
маршрутов движения при осуществлении перевозок в условиях г. Москвы
1.3.6. Повышение эффективности функционирования городского
пассажирского транспорта на основе управления пропускной способностью остановочных пунктов 28
1.3.7. Повышение качества обслуживания пассажиров на городских
автобусных маршрутах в условиях применения подвижного состава разной вместимости 29
1.4. Автоматизированная система оплаты проезда 30
1.5. Применение легкорельсового транспорта для повышения
устойчивости транспортной системы города 31
1.6. Моделирования как один из способов оптимизации транспортной сети
города 33
1.7. Выводы по главе 35
2. Методы оптимизации общественного транспорта 36
2.1. Маршрутизация транспорта 36
2.1.1. Классический вариант задачи маршрутизации 36
2.1.2. Разновидности задач маршрутизации 37
2.2. Конфликтные точки улично-дорожной сети и их влияние на
безопасность движения 41
2.3. Моделирование транспортной системы города 45
2.3.1. Макромоделирование 46
2.3.2. Микромоделирование 47
2.4. Подходы и методы оптимизации пассажирских перевозок 47
2.5. Выводы по главе 49
3. Проектирование информационной системы 50
3.1. Система общественного транспорта и информационное
взаимодействие модулей системы 50
3.2. Функциональное моделирование службы движения с использованием
методологии IDEF 51
3.2.1. IDEF0 51
3.2.2. IDEF3 53
3.3. Описание модели разрабатываемой информационной системы с
использованием методологии UML 57
3.4. Создание базы данных 60
3.5. Выводы по главе 64
4. Разработка информационной системы 65
4.1. Моделирование транспортной сети города 65
4.2. Описание программных форм 69
4.2.1. Настройка подключения 69
4.2.2. Авторизация 70
4.2.3. Главная форма программы 70
4.2.4. Главное меню программы 71
4.2.5. Остановки 72
4.2.6. Время прохождения отрезков 73
4.2.7. Маршруты 73
4.2.8. Трамваи 75
4.2.9. Должности 76
4.2.10. Сотрудники 76
4.2.11. Расписание 77
4.2.12. Расписание маршрута 77
4.2.13. Шахматка 81
4.3. Информационная безопасность 82
4.4. Выводы по главе 85
5. Экономическое обоснование 86
5.1. Показатели эффективности 86
5.2. Расчет эффективности 87
5.3. Выводы по главе 89
Заключение 90
Список использованных источников 91
1. Анализ системы городского пассажирского транспорта 10
1.1. Система городского пассажирского транспорта 10
1.2. Система общественного транспорта в Европе 14
1.2.1. Общественный транспорт в Германии 14
1.2.2. Общественный транспорт в Польше (Варшаве) 18
1.2.3. Общественный транспорт в Испании (Барселоне) 20
1.2.4. Общественный транспорт в Дании (Копенгагене) 22
1.3. Анализ существующих методов оптимизации городского
пассажирского транспорта 23
1.3.1. Совершенствование технологии автоматизированного диспетчерского управления городским пассажирским транспортом, при работе в условиях транспортных потоков высокой плотности
1.3.2. Повышение эффективности диспетчерского управления городским пассажирским транспортом в транспортно-телематической системе
1.3.3. Пространственно-технологическое развитие городских
пассажирских транспортных систем 25
1.3.4. Совершенствование организации дорожного движения на основе рационального управления светофорным объектом 26
1.3.5. Методика оценки условий эксплуатации и корректирования
маршрутов движения при осуществлении перевозок в условиях г. Москвы
1.3.6. Повышение эффективности функционирования городского
пассажирского транспорта на основе управления пропускной способностью остановочных пунктов 28
1.3.7. Повышение качества обслуживания пассажиров на городских
автобусных маршрутах в условиях применения подвижного состава разной вместимости 29
1.4. Автоматизированная система оплаты проезда 30
1.5. Применение легкорельсового транспорта для повышения
устойчивости транспортной системы города 31
1.6. Моделирования как один из способов оптимизации транспортной сети
города 33
1.7. Выводы по главе 35
2. Методы оптимизации общественного транспорта 36
2.1. Маршрутизация транспорта 36
2.1.1. Классический вариант задачи маршрутизации 36
2.1.2. Разновидности задач маршрутизации 37
2.2. Конфликтные точки улично-дорожной сети и их влияние на
безопасность движения 41
2.3. Моделирование транспортной системы города 45
2.3.1. Макромоделирование 46
2.3.2. Микромоделирование 47
2.4. Подходы и методы оптимизации пассажирских перевозок 47
2.5. Выводы по главе 49
3. Проектирование информационной системы 50
3.1. Система общественного транспорта и информационное
взаимодействие модулей системы 50
3.2. Функциональное моделирование службы движения с использованием
методологии IDEF 51
3.2.1. IDEF0 51
3.2.2. IDEF3 53
3.3. Описание модели разрабатываемой информационной системы с
использованием методологии UML 57
3.4. Создание базы данных 60
3.5. Выводы по главе 64
4. Разработка информационной системы 65
4.1. Моделирование транспортной сети города 65
4.2. Описание программных форм 69
4.2.1. Настройка подключения 69
4.2.2. Авторизация 70
4.2.3. Главная форма программы 70
4.2.4. Главное меню программы 71
4.2.5. Остановки 72
4.2.6. Время прохождения отрезков 73
4.2.7. Маршруты 73
4.2.8. Трамваи 75
4.2.9. Должности 76
4.2.10. Сотрудники 76
4.2.11. Расписание 77
4.2.12. Расписание маршрута 77
4.2.13. Шахматка 81
4.3. Информационная безопасность 82
4.4. Выводы по главе 85
5. Экономическое обоснование 86
5.1. Показатели эффективности 86
5.2. Расчет эффективности 87
5.3. Выводы по главе 89
Заключение 90
Список использованных источников 91
Актуальность темы. Развитие пассажирского транспорта и повышение уровня транспортного обслуживания в настоящее время является гарантией улучшения условий и уровня жизни населения, а также обеспечения безопасности граждан.
Маршрутная сеть пассажирского транспорта большинства городов России формировалась под влиянием исторических факторов, поэтому в современных условиях не полностью учитывает потребности пассажиров в перевозках. Это обусловлено изменением структуры спроса на пассажирские перевозки. Социально-экономическое развитие городов вызывает появление новых объектов и зон притяжения пассажиропотоков, таких как деловые, торговые, развлекательные и спортивные центры, изменение в структуре расселения жителей города в связи с появлением новых районов жилой застройки. Помимо этого, рост уровня автомобилизации, обусловивший переход части населения к использованию индивидуального транспорта, привел к негативным последствиям, которые отразились на снижении пропускной способности улично-дорожной сети. Но, несмотря на значительный рост доли легковых автомобилей в транспортном потоке, около 80% пассажиров в России перевозится городским пассажирским транспортом.
Современный городской пассажирский транспорт является важнейшей системой, обеспечивающей экономическое развитие городов, социальное благополучие населения. От состояния и качества работы городского пассажирского транспорта зависит уровень комфортных условий проживания людей в населенных пунктах страны. Доступность и качество работы городского транспорта во многом определяют и реальный уровень жизни населения, социальный климат и мнение людей об эффективности органов власти.
Работа наземного городского пассажирского транспорта в современных условиях характеризуется периодическим возникновением нештатных ситуаций. Причины таких явлений могут быть вызваны:
• недовыпуском транспорта на линию, аварийным сходом с маршрута транспортных единиц;
• несоответствием находящегося на линии транспорта изменившемуся пассажиропотоку (вследствие прекращения работы смежного вида транспорта или маршрута, изменением спроса на перевозки в часы пик и в выходные дня и т.д.);
• появлением помех в работе транспортной сети, связанных с невозможностью нормального функционирования действующего маршрута - затор на дороге, ремонтные работы и т.д.
При возникновении таких ситуаций особую важность приобретает принятие адекватных управленческих решений для нормализации обстановки.
Городской пассажирский транспорт представляет собой систему, включающую в себя полный технологический цикл: подготовку и выпуск подвижного состава; его эксплуатацию на линии; обслуживание элементов обеспечения перевозок; оперативное и стратегическое управление; финансовый анализа и планирование. Поэтому деятельность транспортных хозяйств городского пассажирского транспорта связана с необходимостью оперативного принятия решений как в области управления, так и в области самого обеспечения и технического обслуживания объектов предприятия.
Цель работы: совершенствование процессов в системе городского общественного транспорта.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать особенности системы городского общественного транспорта;
2. Исследовать работу городского общественного транспорта в условиях изменений объемов перевозок и параметров дорожного движения;
3. Проанализировать существующие алгоритмы составления маршрутов;
4. Разработать имитационную модель;
5. Выполнить верификацию и валидацию модели;
6. Выполнить оценку эффективности предложенных решений.
Методы исследования: методы оптимизации городского пассажирского транспорта, имитационное моделирование, методы маршрутизации транспорта.
Объектом исследования является система городского пассажирского транспорта как элемент транспортной системы города.
Предмет исследования: пространственно-технологическое состояние и методическое обеспечение эффективного взаимодействия существующих видов транспорта в системе городского пассажирского транспорта.
Научная новизна исследования состоит в оптимизации работы общественного транспорта путем передачи приоритета в осуществлении услуг пассажирских перевозок легкорельсоволу транспорту.
Практическая значимость работы заключается в том, что гармонизируется работа общественного транспорта (устраняются дублирование маршрутов между разними видами транспорта, составляется распределенное по времени расписание).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и результатов, списка использованных источников (55 наименований). Содержание работы изложено на 97 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 11 таблиц.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулирована цель работы, выделены научная новизна, практическая значимость полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава представляет собой обзор системы городского пассажирского транспорта. Проанализированы работы посвященные оптимизации городского пассажирского транспорта.
Вторая глава посвящена существующим методам оптимизации общественного транспорта.
В третьей главе спроектирована структура информационной системы.
В четвертой главе разработана имитационная модель транспортной сети города Набережные Челны и информационная система.
В пятой главе рассчитан экономический эффект от внедрения результатов исследования.
Маршрутная сеть пассажирского транспорта большинства городов России формировалась под влиянием исторических факторов, поэтому в современных условиях не полностью учитывает потребности пассажиров в перевозках. Это обусловлено изменением структуры спроса на пассажирские перевозки. Социально-экономическое развитие городов вызывает появление новых объектов и зон притяжения пассажиропотоков, таких как деловые, торговые, развлекательные и спортивные центры, изменение в структуре расселения жителей города в связи с появлением новых районов жилой застройки. Помимо этого, рост уровня автомобилизации, обусловивший переход части населения к использованию индивидуального транспорта, привел к негативным последствиям, которые отразились на снижении пропускной способности улично-дорожной сети. Но, несмотря на значительный рост доли легковых автомобилей в транспортном потоке, около 80% пассажиров в России перевозится городским пассажирским транспортом.
Современный городской пассажирский транспорт является важнейшей системой, обеспечивающей экономическое развитие городов, социальное благополучие населения. От состояния и качества работы городского пассажирского транспорта зависит уровень комфортных условий проживания людей в населенных пунктах страны. Доступность и качество работы городского транспорта во многом определяют и реальный уровень жизни населения, социальный климат и мнение людей об эффективности органов власти.
Работа наземного городского пассажирского транспорта в современных условиях характеризуется периодическим возникновением нештатных ситуаций. Причины таких явлений могут быть вызваны:
• недовыпуском транспорта на линию, аварийным сходом с маршрута транспортных единиц;
• несоответствием находящегося на линии транспорта изменившемуся пассажиропотоку (вследствие прекращения работы смежного вида транспорта или маршрута, изменением спроса на перевозки в часы пик и в выходные дня и т.д.);
• появлением помех в работе транспортной сети, связанных с невозможностью нормального функционирования действующего маршрута - затор на дороге, ремонтные работы и т.д.
При возникновении таких ситуаций особую важность приобретает принятие адекватных управленческих решений для нормализации обстановки.
Городской пассажирский транспорт представляет собой систему, включающую в себя полный технологический цикл: подготовку и выпуск подвижного состава; его эксплуатацию на линии; обслуживание элементов обеспечения перевозок; оперативное и стратегическое управление; финансовый анализа и планирование. Поэтому деятельность транспортных хозяйств городского пассажирского транспорта связана с необходимостью оперативного принятия решений как в области управления, так и в области самого обеспечения и технического обслуживания объектов предприятия.
Цель работы: совершенствование процессов в системе городского общественного транспорта.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать особенности системы городского общественного транспорта;
2. Исследовать работу городского общественного транспорта в условиях изменений объемов перевозок и параметров дорожного движения;
3. Проанализировать существующие алгоритмы составления маршрутов;
4. Разработать имитационную модель;
5. Выполнить верификацию и валидацию модели;
6. Выполнить оценку эффективности предложенных решений.
Методы исследования: методы оптимизации городского пассажирского транспорта, имитационное моделирование, методы маршрутизации транспорта.
Объектом исследования является система городского пассажирского транспорта как элемент транспортной системы города.
Предмет исследования: пространственно-технологическое состояние и методическое обеспечение эффективного взаимодействия существующих видов транспорта в системе городского пассажирского транспорта.
Научная новизна исследования состоит в оптимизации работы общественного транспорта путем передачи приоритета в осуществлении услуг пассажирских перевозок легкорельсоволу транспорту.
Практическая значимость работы заключается в том, что гармонизируется работа общественного транспорта (устраняются дублирование маршрутов между разними видами транспорта, составляется распределенное по времени расписание).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и результатов, списка использованных источников (55 наименований). Содержание работы изложено на 97 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 11 таблиц.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулирована цель работы, выделены научная новизна, практическая значимость полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава представляет собой обзор системы городского пассажирского транспорта. Проанализированы работы посвященные оптимизации городского пассажирского транспорта.
Вторая глава посвящена существующим методам оптимизации общественного транспорта.
В третьей главе спроектирована структура информационной системы.
В четвертой главе разработана имитационная модель транспортной сети города Набережные Челны и информационная система.
В пятой главе рассчитан экономический эффект от внедрения результатов исследования.
В работе проанализирована система городского пассажирского транспорта, выявлены недостатки и предложено решение способное оптимизировать работу пассажирского транспорта.
Проведен анализ существующих методов и подходов оптимизации пассажирского транспорта. На их основе был предложен метод оптимизации городского пассажирского транспорта города Набережные Челны на основе передачи приоритета легкорельсовому транспорту. Связано это с тем что линии трамвайного движения вынесены за пределы автомобильных дорог и поэтому легкорельсовой транспорт более устойчив при возникновении нештатных ситуаций.
Однако лишь передача приоритета легкорельсовому транспорту задачу не решит. Также необходима введение единой тарифной сетки для всех видов общественного транспорта.
Для реализации данного метода оптимизации общественного транспорта была разработана имитационная модель транспортной сети города Набережные Челны. С ее помощью можно вырабатывать рекомендации по схемам движения маршрутов транспортных средств, расписаний движений, действий при нештатных ситуациях. Также была разработана информационная система для составления расписания в удобной форме для сотрудников транспортных компаний, осуществляющих услуги пассажирских перевозок.
Экономическое обоснование рассчитано исходя из социально-экономических потерь, связанных с ухудшением показателя работы транспорта - средней скорости движения.
Проведен анализ существующих методов и подходов оптимизации пассажирского транспорта. На их основе был предложен метод оптимизации городского пассажирского транспорта города Набережные Челны на основе передачи приоритета легкорельсовому транспорту. Связано это с тем что линии трамвайного движения вынесены за пределы автомобильных дорог и поэтому легкорельсовой транспорт более устойчив при возникновении нештатных ситуаций.
Однако лишь передача приоритета легкорельсовому транспорту задачу не решит. Также необходима введение единой тарифной сетки для всех видов общественного транспорта.
Для реализации данного метода оптимизации общественного транспорта была разработана имитационная модель транспортной сети города Набережные Челны. С ее помощью можно вырабатывать рекомендации по схемам движения маршрутов транспортных средств, расписаний движений, действий при нештатных ситуациях. Также была разработана информационная система для составления расписания в удобной форме для сотрудников транспортных компаний, осуществляющих услуги пассажирских перевозок.
Экономическое обоснование рассчитано исходя из социально-экономических потерь, связанных с ухудшением показателя работы транспорта - средней скорости движения.