5.5. Оптимізація маршрутної системи

Основними критеріями, що враховуються при формуванні маршрутної системи, є зниження витрат часу пасажирів на поїздки, скорочення кількості пересадок пасажирів при поїздках, економія витрат за рахунок випрямлення маршрутів і підвищення швидкості руху на них. Багатокритерійний характер завдання і необхідність обліку різних технологічних обмежень не дозволяють повністю автоматизувати формування маршрутної системи.

Слід розрізняти оптимальну і раціональну маршрутні системи. Оптимальною вважається система, найкращим чином відповідна встановленому критерію, наприклад мінімуму витрат часу пасажирів на поїздки. Раціональна система може декілька відрізнятися від оптимальної, оскільки має нестрогу відповідність вибраному критерію, наприклад у зв'язку з обліком яких-небудь додаткових вимог, неповнотою або неточністю використаних при розрахунках початкових даних. Тому практично завжди приймається раціональний варіант маршрутної системи.

У містах з населенням менше 100 тис. жителів і в селищах міського типу, що часто мають радіальне планування, маршрутна система може раціоналізувати виходячи з необхідності забезпечення безпересадочних повідомлень між різними частинами міської забудови, розташованими уздовж невеликого числа магістралей — радіусів. Наприклад, якщо забудова розташована уздовж трьох магістралей, що сходяться, і віддалена від них на відстань не більше 500 м, можлива організація всього трьох маршрутів .

У містах з населенням більше 100 тис. жителів, а також в менших містах з розвиненою планувальною структурою розрахунок маршрутної системи уручну зазвичай не представляється можливим із-за його високої трудомісткості. У таких випадках використовують обчислювальну техніку. В даний час відпрацьована методика комп'ютерного розрахунку раціональної маршрутної системи для міст з населенням приблизно до 1 млн. жителів. У крупніших містах застосування комп'ютерів для обгрунтування маршрутної системи ускладнюється обмеженнями, пов'язаними з великою розмірністю і неточністю початкових даних. В цьому випадку маршрутну систему формують поєднанням розрахунків на комп'ютерах з експертними оцінками. Формування маршрутної системи наземних видів ГПТ в містах-гігантах (понад 2 млн. жителів) декілька полегшується наявністю в більшості з них швидкісного трамвая або метрополітену, зважаючи на що значна частина маршрутів є подвозочными до станцій швидкісного транспорту.

У містах раціональну схему автобусних маршрутів формують на основі методики, викладеної в Керівництві по складанню раціональних схем автобусних маршрутів в містах (Мінавтотранс РРФСР, 1984, 49 з). Раціональну схему автобусних маршрутів із застосуванням комп'ютерів розробляють в два етапи.

На першому, підготовчому, етапі, обстежують транспортні кореспонденції між окремими мікрорайонами міста і готують дані Для розрахунку. Комп'ютерна програма враховує розділення території міста на мікрорайони. Як мікрорайони вибирають: житлові масиви, прохідні заводів з великим числом тих, що працюють, інші місця масового тяжіння пасажирів — вокзали, стадіони, театри, адміністративні комплекси і т.д. Якщо житловий масив розташований уздовж магістралі, що має єдиний транспортний зв'язок з рештою міської забудови (магістраль-радіус), то даний житловий масив приймають за один мікрорайон. За наявності розгалуженої мережі вулиць житлові масиви розділяють на окремі мікрорайони прив'язкою забудови до транспортних вузлів (перетинам магістралей) виходячи з відстані від периферії мікрорайону до його центру не більше 500 м. Кожному мікрорайону привласнюють номер. Територія мікрорайону не повинна перетинатися природними і штучними перешкодами — річками, ярами, огорожами, якщо не забезпечений зручний піший прохід пасажирів.

На масштабному плані міста наносять межі і центри мікрорайонів і визначають найкоротші можливі шляхи проїзду між сусідніми мікрорайонами. Якщо мікрорайони розділені якою-небудь природною або штучною перешкодою, непереборною для автобусів (річка, пустир, непридатні для організації рухи автобусів вулиці), то такі мікрорайони вважаються такими, що не мають прямих транспортних зв'язків. Це указується в обмеженнях на розрахунок схеми за допомогою заборони на організацію відповідного дільничного маршруту, що сполучає центри даних мікрорайонів. Для решти пар мікрорайонів складають таблицю з вказівкою відстані і часу на проїзд між ними. Для центрів вузлових мікрорайонів, які пов'язані більш ніж з двома іншими мікрорайонами, визначають середні витрати часу пасажирів на пересадку з одного напряму руху на інше в даному вузлі.

За наслідками обстеження потреби в перевезеннях складають таблицю транспортних кореспонденції між мікрорайонами. При цьому слід уникати ряду помилок. Типовими помилками є: вказівка кореспонденції без урахування користування пасажиром швидкісним транспортом (за наявності швидкісного транспорту в місті слід при обстеженні з'ясовувати не тільки місця проживання і роботи, але і враховувати, що поїздка може здійснюватися з обов'язковими пересадками на швидкісний транспорт); відсутність обліку поїздок з дітьми до дитячих дошкільних установ перед поїздкою на роботу; помилкове розділення на мікрорайони без урахування наявності перешкод; відсутність обліку щоденних трудових і учбових поїздок частини пасажирів з приміської зони в місто і з міста в приміську зону на електропоїздах (потреби в перевезеннях обстежують тільки на підприємствах міста, не враховуючи поїздки до вокзалу).

Визначають перелік маршрутів, обов'язкових для включення в маршрутну систему без попередніх розрахунків: трамвайні і тролейбусні маршрути, що діють, які необхідно зберегти; деякі найбільш рентабельні автобусні маршрути; маршрути, що забезпечують традиційні для міста транспортні зв'язки, і кільцеві маршрути (комп'ютер кільцеві маршрути не формує). Частка таких маршрутів від їх загального числа зазвичай складає 10...60 %. Автобусні маршрути, що діють і зберігаються на перспективу, можна не враховувати в розрахунках, що істотно спрощує розробку. При цьому слід виключити з таблиці транспортних кореспонденції відповідних пасажирів, як вже обслужених такими маршрутами.

Готують дані: про число автобусів, що розташовується (з урахуванням відвернення частини автобусів для роботи на спеціальних маршрутах); про мінімально допустиму довжину маршруту з міркувань зручності експлуатації і продуктивності використання автобусів; про максимально допустимий інтервал руху автобусів з міркувань забезпечення коефіцієнта користування транспортом не меншого 0,8; про мінімально допустимий об'єм перевезень на маршруті виходячи з прийнятого максимального інтервалу руху і мінімальної місткості автобуса. Допускається окремі обмеження або всю їх сукупність не задавати.

Особливістю розрахунків є активна участь у формуванні раціональної маршрутної системи фахівців — технологів автобусних перевезень. Для цього передбачають діалоговий режим експлуатації програми, при якому сформований комп'ютером варіант рішення оперативно представляється групі експертів для оцінки і коректування з урахуванням додаткових вимог і неформальних обмежень.

Спочатку комп'ютер пропонує базовий варіант рішення, що містить «ядро» майбутньої маршрутної системи. Оцінивши даний варіант на основі таких параметрів, як середня довжина поїздки пасажира, маршрутний коефіцієнт, коефіцієнти використання місткості автобусів і пересадочное™ пасажирів, експерти формулюють напрями поліпшення маршрутної системи, наприклад пропонують комп'ютеру скоротити коефіцієнт пересадочности. Після постановки такої мети фахівець-технолог зіставляє і аналізує можливі варіанти дій по коректуванню початкових обмежень і параметрів моделі, використовуючи типові варіанти, що містять усереднені оцінки ефективності їх застосування.

Цілеспрямовано міняючи пропоновані комп'ютером варіанти рішення задачі, технолог добивається отримання такого варіанту маршрутної системи, в якому досягається компроміс між вимогами якості транспортного обслуговування, економічними інтересами перевізників і їх ресурсними можливостями. Досягши компромісу технолог керується своїм виробничим досвідом і неформалізованими критеріями оцінки ситуації. Отриманий варіант маршрутної системи можна розглядати як раціональний.

На закінчення технолог перевіряє отриману маршрутну систему на виконання ряду додаткових вимог. Слід забезпечити не тільки загальне зниження витрат часу населенням на поїздки, але і зробити це так, щоб істотно не погіршала якість транспортного обслуговування якої-небудь групи пасажирів. Для цього комп'ютер видає інформацію про число пасажирів, яким покращувано і погіршено транспортне обслуговування по різних інтервалах часу. Аналізуючи цю . інформацію, технолог вносить до маршрутної системи необхідні корективи, додаючи або змінюючи окремі маршрути. Перевіряється також стійкість раціональної схеми до можливих в перспективі змін пасажиропотоку на окремих напрямах. Для цього використовується підпрограма, що дозволяє оперативно оцінити зміни параметрів, які характеризують ступінь раціональності маршрутної системи при випадковому коливанні пасажиропотоків в межах 10...40% від їх початкового значення.

Отриману після коректувань маршрутну систему наносять на план міста, прив'язуючи її до конкретних вулиць з урахуванням схеми організації руху на перехрестях і площах.

Розглянута технологія формування раціональної схеми міських автобусних маршрутів реалізується на автоматизованому робочому місці (АРМ) технолога пасажирських перевезень. Робота на АРМ не вимагає значної підготовки, оскільки діалоговий режим експлуатації програми передбачає висновок на екран монітора необхідних вказівок про подальші дії користувача з клавіатурою і мишею, і легко освоюється користувачем в процесі роботи. Повний опис методики проведення розрахунків на комп'ютері займає близько 60 сторінок, у зв'язку з чим в справжньому підрозділі підручника викладені тільки основні положення. При вивченні курсу рекомендується на практичних заняттях провести ділову гру по оптимізації маршрутної системи з використанням комп'ютера.

Досвід впровадження раціональних маршрутних систем в містах Росії дозволяє вказати наступні наближені нормативи ефективності застосування розглянутої методики: сумарні витрати часу пасажирів на поїздки скорочуються не менше чим на 5 %, коефіцієнт пересадочности зменшується на 10 %, маршрутний коефіцієнт зростає на 10 %. У зв'язку з скороченням коефіцієнта пересадочности при впровадженні раціональної схеми автобусних маршрутів зменшується маршрутна рухливість населення. Це вимагає обов'язкового перегляду завдань за об'ємом перевезень і отримуваним доходам у бік їх зменшення.