Повышение эффективности эксплуатации автотранспорта при осуществлении сезонных пассажирских перевозок в городах курортных зон

Актуальность темы

Современное состояние пассажирских автоперевозок в городах курортных зон в период летних отпусков характеризуется сезонным усложнением социально-экономического управления данной системы, к которой предъявляются повышенные требования. Кроме этого, в последние годы в городах курортных зон произошли бурные и концентрированные жилищные строительства, что непременно сказалось на застройке городов. Однако, улично-дорожная сеть (УДС) при этом осталась без изменения. Это способствовало уменьшению «транспортного пространства» на маршрутах УДС городов, привело к появлению проблем управления процессами перевозок, ухудшению их качества, а также экологической и дорожно-транспортной безопасности.

В числе актуальных задач появляется обязательная необходимость разработки эффективных методов оценки спроса на транспортное обслуживание отдыхающих. Своевременная информация о транспортном спросе позволяет повысить эффективность управления системой городского пассажирского транспорта (ГПТ) и улучшить качество транспортного обслуживания населения.

В этом случае, уже на стадии подготовки к предстоящему летнему сезону, в городах курортных зон представляется возможность выбрать лучшие проектные решения по организации и управлению пассажирскими перевозками, по выбору типа пассажирского автотранспорта и его количества на тех или иных маршрутах УДС городов курортных зон. Именно на базе такого представления в данной диссертационной работе появились оптимизационные задачи функционирования транспортных систем. Математические модели, используемые в исследованиях, явились также иллюстрациями развития технических приемов прогнозирования спроса на перевозки.

Пассажирские перевозки в городах курортных зон, в современных социально-экономических условиях, нуждаются в разработке комплекса эффективных мероприятий по совершенствованию процессов управления на пассажирском автотранспорте. В настоящее время город-курорт Геленджик представляет собой один из городов, находящихся в курортной зоне России, в котором решение существующих и перспективных будущих проблем организации и управления пассажирскими перевозками является актуальным и одним из первоочередных. Поэтому основные вопросы оптимизации пассажирских перевозок рассмотрены на примере города-курорта Геленджик.

Данная работа направлена на разработку методов и алгоритмов управления пассажирскими перевозками в городах курортных зон с учетом повышения социально-экономической эффективности пассажирских перевозок.

В связи с этим представляется актуальным создание комплекса математических моделей и алгоритмов, адекватно описывающих сезонные изменения характера пассажирских перевозок в городах курортных зон с возможностью оптимизации в любой момент времени по заданному набору параметров.

Работа выполнялась в рамках НИР ВГЛТА «Моделирование пассажирских и транспортных потоков в крупных городах» НИР № ГР 01.20.06 9 247.

Цель работы: повышение эффективности эксплуатации автотранспорта при осуществлении сезонных пассажирских перевозок в городах курортных зон с учетом социально-экономических факторов.

Задачи исследования:

— провести анализ существующих методов организации и управления пассажирским автотранспортом, которые обеспечивают эффективность и качество пассажирских перевозок;

— разработать модели и алгоритмы по рациональной организации и управлению сезонными пассажирскими перевозками в городах курортных зон;

— разработать модели прогнозирования сезонных пассажирских потоков отдыхающих в городах курортных зон, которые обеспечили бы в перспективе эффективность и качество представляемых транспортных услуг;

— разработать рекомендации по внедрению социально-экономических мероприятий по организации и управлению сезонными пассажирскими перевозками в городах курортных зон (на примере города-курорта Геленджик).

Объекты и методы исследований. Объектами исследований явились маршруты УДС городов курортных зон, объекты УДС, средства городского пассажирского транспорта, пассажиры, а также социально-экономические процессы взаимодействия пассажиров и средств автотранспорта в пределах УДС городов курортных зон. В исследованиях использовались методы вычислительной математики, элементы теории системного анализа, математической статистики, линейного и динамического программирования, а также новые информационные технологии.

Научная новизна полученных результатов:

— совершенствование управления пассажирскими перевозками в городах курортных зон отличающееся оптимизационною структурой подвижного состава по моделям автотранспорта, их количеству и срокам эксплуатации в результате использования динамического программирования и реализации его в системе поддержки принятия решений.

— методы и математические модели рационального использования пассажирского автотранспорта на маршрутной сети городов курортных зон отличающиеся максимальным удовлетворением социально-экономических требований предъявляемых к пассажирским перевозкам отдыхающих.

— разработанные экономико-математические модели по распределению ресурсов необходимых для поддержания в требуемом эксплуатационном состоянии различных моделей пассажирского автотранспорта отличающиеся оптимизацией в результате использования динамического программирования, которое позволяет поквартально, помесячно определять вектор оптимального управления сезонными пассажирскими перевозками в городах курортных зон.

— алгоритмы организации и управления городским пассажирским автотранспортом на маршрутах движения, отличающиеся оперативной адаптацией модели к изменяющимся сезонным условиям управления пассажирскими перевозками в городах курортных зон.

Значимость для науки. Содержащиеся в работе теоретические и экспериментальные разработки, выводы и рекомендации позволяют обосновать и провести модернизацию маршрутной транспортной сети города курортной зоны с учетом социально-экономической эффективности в современных условиях. Применение используемых математических методов позволяет на стадии прогнозирования предстоящих сезонных пассажиропотоков разработать оптимизационные методы организации и управления процессов пассажирских перевозок отдыхающих с учетом всей совокупности социально-экономических, технико-эксплуатационных и экологических факторов для обеспечения эффективной работы пассажирского автотранспорта и повышения качества обслуживания пассажиров в городах курортных зон.

Практическая ценность работы. Применение новых методов организации и управления движением ГПТ в городах курортных зон позволяет на уровне заказчика пассажирских перевозок, то есть администрации города, обеспечить повышение социально-экономической эффективности функционирования ГПТ, повышение дорожно-транспортной, экологической безопасности и качества контроля за работой на маршрутной сети пассажирского автотранспорта. С этой целью в данной работе разработаны и предложены модели и алгоритмы оптимального управления пассажирскими перевозками в сезон летних отпусков в городах курортных зон.

Научные положения, выносимые на защиту:

— математические модели описания системных связей, социально-экономических закономерностей организации пассажирских перевозок и принятие на основе этого управленческих решений в период сезонного увеличения пассажиропотока отдыхающих в городах курортных зон;

— математические модели, обеспечивающие рациональное использование ГПТ и эффективное управление пассажирскими перевозками, которое способствует максимальному удовлетворению запросов пассажиров — отдыхающих и организаций — перевозчиков;

— экономико-математические модели по распределению ресурсов на поддержание в требуемом эксплуатационном состоянии различных моделей пассажирского автотранспорта позволяющие поквартально оптимизировать управление расходами транспортного процесса пассажирских перевозок;

— модели и алгоритмы управления ГПТ на маршрутах движения, обеспечивающие оперативное использование адаптаций модели в изменяющихся сезонных условиях перевозок пассажиров в городах курортных зон.

Обоснованность и достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью принятых допущений при математическом моделировании, хорошей сходимости теоретических выводов с результатами обследований пассажиропотоков, с использованием современных методов системного анализа, линейного и динамического программирования, планирования экспериментов и обработки результатов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались автором и обсуждались:

— на Международной научно-технической конференции «Авто НН 08 Автомобильный транспорт в 21 веке», Н. Новгород, 2008 г.;

— на 4-й Международной научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Научный потенциал студенчества в 21 веке», Ставрополь, 2010 г.;

— на 6-й Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств», Пенза, 2010 г.;

— на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса», Орел, 2011 г;

— на ежегодных научно-технических конференциях ВГЛТА, Воронеж, 20 082 011 гг.

Реализация результатов исследования. Представленные в диссертации исследования являются результатом научной работы, проведенной на кафедре «Организации перевозок и безопасности движения» Воронежской государственной лесотехнической академии в рамках ряда научно-исследовательских работ по проблеме «Моделирование пассажирских и транспортных потоков в крупных городах».

Методика и алгоритмы управления пассажирскими перевозками, разработанные в диссертации, внедрены в МУП ПАЮ г. Геленджика, что позволяет повысить эффективность данного предприятия, а актуальные положения использовать в учебном процессе Воронежской государственной лесотехнической академии при обучении студентов специальности 190 702 «Организация и безопасность движения».

Публикации. Основные теоретические положения и результаты диссертации изложены в 11 печатных работах, в том числе 6 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для диссертаций.

Структура и объем работы. Структура и последовательность изложения результатов диссертационной работы определены целью и задачами исследования.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 107 наименований. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 16 рисунков и 6 приложений.