Проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния
 

Каталог ресурсов УралWeb Рейтинг@Mail.ru
 

Моделирование ГОТ в условиях конкуренции

М.Е. Корягин

В статье рассмотрены математические модели, описывающие стремление и поведения каждой из сторон участвующих в транспортном процессе.
1. На рынок пассажирских перевозок оказывает влияние множество факторов. Основные участники рынка транспортно-пассажирских услуг имеют разные интересы: пассажиры заинтересо-ваны в увеличении количества маршрутов и интенсивности движения общественного транспорта; предприятия стремятся повысить свою прибыль, но их возможности ограничены потребностью населения и транспортной сетью; для города важно обеспечить мобильность населения и ограничить транспортный поток. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, важным направлением повышения эффективности функционирования транспортных систем является автоматизация и оптимизация процессов планирования и управления с использованием экономико-математических методов и современной вычислительной техники.
На данный момент существует несколько систем (в т.ч. на российском рынке), позволяющих контролировать как ТС, так и пассажиропотоки. Например, в некоторых российских городах внедряются спутниковые навигационные системы, позволяющие в реальном времени получать информацию о местоположении автобусов. Однако недостаточное внимание к использованию мате-матических методов в оптимизации планирования приводит к тому, что внедряемые информационные системы на первых порах работают неэффективно. Использование современных математиче-ских методов и технических средств получения, обработки, хранения и передачи информации позволяют гораздо полнее выявить закономерности и тенденции в работе ГОТ.

2. Распределение пассажиропотоков по маршрутам. Основой функционирования ГОТ является спрос на такой способ перемещения. У пассажира часто имеется возможность выбора альтернативных маршрутов для перемещения. Поэтому возникает задача определения, каким образом пассажиропоток будет распределен между видами транспорта и маршрутами. Построены математические модели, учитывающие следующие факторы, определяющие выбор пассажира: интенсивность поступления транспорта на остановочный пункт, время поездки, стоимость проезда на различных видах транспорта, стоимостная оценка пассажиром своего свободного времени, наличие льгот на проезд в каком-либо виде транспорта. Модели рассмотрены в следующем порядке.
1) Распределение пассажиропотоков по маршрутам одного вида транспорта. Модель опирается на то, что поступление транспорта на остановочный пункт является случайным пуас-соновским процессом. Пассажир, находящийся на остановочном пункте, не склонен терять время в ожидании, и осуществляет посадку в первое подошедшее транспортное средство. При этой ги-потезе [3] пассажиры распределятся между маршрутами пропорционально интенсивности движения транспортных средств по ним.
2) Распределение пассажиропотока при существовании скоростного вида транспорта. В этом случае выбор пассажиром способа перемещения зависит от его оценки свободного времени. В [1] приведены формулы, которые позволяют прогнозировать, как распределятся пассажиропотоки между видами ГОТ при изменении стоимости и скорости проезда, интенсивности движения по маршрутам и уровня доходов населения.
3) Функционирование двух видов транспорта - муниципального и маршрутных такси при двух категориях пассажиров - имеющих льготы на проезд в муниципальном транспорте, и не обладающих такой льготой. Льготные категории населения, ориентированы на перемещение по городу с использованием муниципальных маршрутов. Пассажиры, не имеющие льгот, не обращают внимания на вид транспорта и осуществляют посадку в первое подошедшее транспортное средство. Получены формулы [2] для расчета количества пассажиров в каждом виде транспорта, разработана методика расчета процента льготников по результатам визуального наблюдения за количеством пассажиров.
3. Оптимизация общественного транспорта в системе «город». Построена математическая модель, позволяющая изменять интенсивность движения общественного транспорта по маршрутам. В качестве критерия рассмотрены суммарные потери населения в ожидании транспорта и ущерб городской среде от каждого рейса. Доказаны следующие свойства модели [3-5]:
1. Существование, конечность и единственность решения (интенсивностей движения транспорта).
2. Экономическая оценка потерь пассажиров совпадает с экономической оценкой ущерба от деятельности общественного транспорта.
3. При увеличении стоимости времени пассажиров интенсивность движения ГОТ должна возрасти пропорционально корню из роста стоимости времени.
4. При увеличении ущерба от работы ГОТ интенсивность его движения должна сократиться пропорционально корню из роста ущерба.
5. При снижении потока пассажиров интенсивность движения общественного транспорта должна сократиться пропорционально корню из снижения потока.
4. Конкуренция на пассажирском транспорте. Важным стимулом для эффективной работы транспорта является конкуренция между пассажирскими предприятиями. При моделировании рынка пассажирских перевозок необходимо учитывать интересы (прибыль) каждого из предприятий. Эту прибыль предприятие может скорректировать, изменяя количество ТС на маршрутах. Увеличивая интенсивность движения, предприятие гипотетически может увеличить свою долю пассажиропотока (и соответственно доход). Однако при этом увеличиваются транспортные расходы.
В экономической теории для поиска эффективных стратегий предприятий на рынке используются особые ситуации – ситуации равновесия. Поэтому построена игровая модель рынка пассажирских перевозок, для которой доказаны следующие свойства [6]:
1. Существует ситуация равновесия Нэша в чистых стратегиях на рынке пассажирских перевозок.
2. При увеличении стоимости проезда интенсивность движения общественного транспорта увеличится пропорционально росту стоимости проезда.
3. При уменьшении транспортных расходов интенсивность движения общественного транспорта увеличится пропорционально этому уменьшению.
4. При увеличении потока пассажиров интенсивность движения транспорта увеличится пропорционально.

Литература

1.Корягин М.Е., Куликова Н.В. Принятие решений пассажиром на остановочном пункте в случае двух типов транспорта // Вестник КузГТУ. 2005. №3.- С. 110-113.
2.Корягин М.Е., Куликова Н.В. Методика определения количества пассажиров, имеющих льготы при проезде на городском пассажирском транспорте // Сборник лучших докладов студентов и аспирантов КузГТУ. Доклады юбилейной 50-й научно-практической конференции, 18-23 апреля 2005 г. / ред. кол. Ю.А. Антонов (отв. Редактор - Кемерово: КузГТУ, 2005- С. 143-145.
3.Корягин М.Е. Минимизация суммарных затрат времени пассажиров и городского пассажирского транспорта // Устойчивость и процессы управления Т.3: Секция 9-10: Труды международной конференции (Санкт-Петербург, 29 июня – 1 июля 2005) / Под ред. Д.А. Овсянникова, Л.А. Петросяна. – СПб: СПБГУ, НИИ ВМ и ПУ, ООО ВВМ, 2005. – С. 1557-1565.
4.Корягин М.Е. Оптимизация движения пассажирского транспорта // Грузовое и пассажирское автохозяйство. 2005. №3.- С. 42-44.
5.Корягин М.Е. Socially optimal intervals of urban passenger transport traffic // Труды международной научно-технической конференции Contemporary Information Technologies. Пенза: Пензенская государственная техноло-гическая академия, 2006, вып. 1. С.129-130.
6.Koryagin M.E. Traffic competition on passengers // Proceedings of the Second IASTED International Multi-Conference SIGNAL AND IMAGE PROCESSING (ACIT-SIP) June 20-24, Novosibirsk, 2005, P. 113-115.