Исследования экологичности автомобильных перевозок

В.Н. Седюкевич, Д.В. Капский

Предложена целевая функция, учитывающая дополнительные выбросы вредных компонентов автобусами при работе излишнего их числа, а также увеличение выбросов автомобилями, используемыми для собственных нужд, при недостаточной провозной способности транспортной системы общего пользования.

Рост автомобильного транспорта негативно влияет на окружающую среду. Основными причинами экологических потерь являются перегрузки на перекрестках; повышенный уровень манев-рирования (перестроений, троганий и торможений) при интенсивных транспортных потоках; снижение скорости, движение на не-экономичных режимах при нагрузке, близкой к пиковой и при местных ограничениях максимально допустимой скорости движения; перепробег транспорта; неудовлетворительное техническое состояние транспортных средств и т.д. Необходимо отметить, что действие экологических потерь отложено во времени.
Различается произведенный и потребленный вред. Например, когда нагруженная городская магистраль проложена через незаселенную или промышленную зону, потребленный вред значи-тельно меньший, чем когда эта же магистраль проходит через густонаселенные жилые районы и вплотную примыкает к жилым зданиям, больницам, детским учреждениям и т.п.
Малейшие недостатки ОДД приводят к экологическим поте-рям.
Объем выбросов вредных веществ определяется пробегом автомобилей. Он зависит от общей массы каждого ТС, скорости, ре-жима и условий движения, мощности и типа двигателя, его технического состояния, тесно связан с общим расходом топлива.
Удельный выброс вредных веществ может быть выражен фор-мулой:

 

Bуд

удельный объем выброса вредных веществ (общий или одной из

компонент) на единицу транспортной работы (пасс-км или т-км);

 

pв

коэффициент, определяющий долю вредного выброса,

приходящуюся на единицу сожженного топлива;

 

Q

количество израсходованного топлива при выполнении перевозок;

 

L

общий пробег автомобилей при выполнении перевозок;

 

gл

линейная норма расхода топлива на единицу пробега автомобиля;

 

gp

норма расхода топлива на единицу транспортной работы автомобиля;

 

q

номинальная вместимость автомобиля;

 

γ

коэффициент использования вместимости автомобиля;

 

W

выполненная транспортная работа за общий пробег L автомобилей

 ( ., где β – коэффициент использования пробега)

 

Из последнего выражения следует, что удельный объем выброса вредных веществ можно снижать не только за счет совершенствования конструкции автомобилей (снижение pв, gл , gp), но и за счет повышения размерности (вместимости) автомобиля q и показателей его использования по вместимости ? и пробегу ?.
Автомобильные перевозки можно разделить на следующие группы:
1) выполняемые гражданами для личных нужд с применением автомобильных транспортных средств, принадлежащих им на праве частной собственности;
2) выполняемыми юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями для собственных целей и за собственный счет;
3) коммерческие перевозки, в том числе транспортом общего пользования.
Перевозки третьей группы выполняются профессиональными перевозчиками с использованием ТС большей вместимости за счет укрупнения партий перевозимых ресурсов и с более высокими показателями использования по вместимости ? и пробегу ?.
Чем лучше работает транспорт общего пользования, тем ниже доля менее эффективных перевозок для собственных нужд. Поэтому государственное регулирование должно стимулировать развитие транспорта общего пользования независимо от форм его собственности.
На основе исследований установлена необходимость работы автобусов при городских перевозках по расписанию, доводимому до пассажиров (как минимум - для первого и последнего рейсов) и при интервалах движения более 15 мин. Это позволяет сократить число автобусов на маршрутах в межпиковое время без снижения качества обслуживания пассажиров.
Исходя из вышесказанного, изменением мощности пассажирских потоков соответственно должна изменяться провозная способность транспортной системы.
Целевая функция Z определения провозной способности пассажирской транспортной системы, исходя из экологичности перевозок, может быть представлена в следующем виде:

 

С

функция, оценивающая изменение экологического

загрязнения от несбалансированности фактической провозной

способности пассажирской транспортной системы и требуемой;

 

qм

средняя вместимость автобуса, пасс.;

 

Aм

число работающих автобусов;

 

Ксм

коэффициент сменяемости пассажиров за время рейса;

 

Tо

среднее время одного рейса автобуса на маршруте;

 

t

текущее время (часы) суток;

 

Пчt

часовое количество поездок пассажиров, подлежащее освоению

 автобусами.

Функция С учитывает дополнительные выбросы вредных компонентов автобусами при работе излишнего их числа, а также увеличение выбросов автомобилями, используемыми для собст-венных нужд, при недостаточной провозной способности транспортной системы общего пользования.
При выборе значений управляемых параметров следует учитывать дискретность изменения числа автобусов и возможность вывода их из процесса перевозки только на конечных пунктах. При этом должно выполняться ограничение по пропускной способности системы для наиболее напряженных участков маршрутов:

где Пчуt – часовой пассажиропоток на наиболее загруженных перегонах маршрутов.

часовой пассажиропоток на наиболее загруженных перегонах маршрутов.


© S.Waksman, 2002