Материалы X международной (тринадцатой екатеринбургской) научно-практической конференции 14 - 15 июня 2004 года

К вопросу о дефицитности ресурсов городского общественного транспорта

Л. Г. Лознер

Тема данного сообщения была кратко затронута в [1, с.66 - 67]. Ресурсы любой экономической системы конечны, но если некий ресурс имеется в избытке, намного превышающем потребность, то его можно считать неограниченным как на практике, так и при математическом описании задачи (что требует проверки в каждом конкретном случае). Иное дело, если ограниченность ресурса влияет на функционирование системы, играя лимитирующую роль и препятствуя достижению желательного качества обслуживания населения. Последнюю ситуацию будем называть дефицитом указанного ресурса. В среде транспортных специалистов и экономистов традиционной советской школы наблюдался разнобой во мнениях по вопросу сообщения. Напротив, среди профессиональных математиков имеет место полная ясность и единодушие. Можно было бы привести множество цитат из огромного списка литературы, но достаточно ограничиться словами П. Л. Чебышева: «…особенную важность имеют те (методы, Л.Г.Л.), которые необходимы для решений различных видоизменений одной и той же задачи, общей для всей практической деятельности человека: как располагать средствами своими для достижения возможно большей выгоды?» (цит. по [2, с.48]). Наши оппоненты утверждают, что принятие этого условия равно как статистически обоснованных нормативов и других элементов систем управления движением (СУД) означало бы легитимацию и увековечение существующих недостатков вместо работы по их устранению. Однако оптимальное планирование – это, прежде всего, реальное планирование, исходящее их трезвой оценки существующих условий, а не «идеальное», заведомо мертворожденное и остающееся на бумаге [3]. Что же до «еще встречающихся иногда отдельных недостатков», то они станут устраняться не ранее, чем все участники транспортного процесса будут материально заинтересованы в их устранении, т. е. перейдут к экономическому поведению.
В мире абсолютно рыночной экономики дефицитны только деньги, т. е. любой дефицит сводится к дефициту финансовых ресурсов. Тем не менее, ниже различные ресурсы рассматриваются раздельно. Это вызвано как причинами методологического удобства, так и тем, что именно на ГОТ в разных странах имеются отступления от рыночных принципов в виде субсидий, льгот и т. п. Наши исследовательские интересы сконцентрированы на математической формализации и алгоритмизации задач управле-ния движением, чем и вызван специфический подход к описанию различных ограничений. Если ограничение на тот или иной ресурс не вносит ничего нового в математическую постановку задачи и алгоритм, оно подробно не описывается. С другой стороны, бесперебойность работы системы управления требует включения в алгоритм всех логически мыслимых ситуаций, даже если они практически маловероятны.
В основополагающих работах по оптимальному планированию движения Г. А. Варелопуло [4] формулировал явно единственное ограничение на материальные ресурсы системы (ПС). Однако практика показала, что при остром дефиците водительских кадров, жесткая классификация режимов работы бригад нереальна. Вместо этого следует указать ограничение на общее число человеко-часов бригад и затем расчетным путем получить распределение по режимам работы. При этом коэффициент сменности бригады (наряда), вообще говоря, получается дробным. Однако методами математической оптимизации удается составить месячный план работы бригад типа скользящего графика с максимальным приближением к месячной норме рабочего времени [1, с. 67; 5] - более подробно упомянутая процедура будет изло-жена в одном из следующих сообщений. Таким образом, на пассажирском автотранспорте (ПА) лимитирующую роль играют ограничения на материальные ресурсы (количество пассажиро-мест у транспортной фирмы) и людские ресурсы (рабочее время бригад). Ограничения на энергетические ресурсы на ПА могут задаваться в виде предельно допустимых значений ежедневного расхода ГСМ, что также сводится к ограничению суммарного количества часов работы ПС.
В отличие от ПА, на электротранспорте могут возникнуть дополнительные сложности. Если электроснабжение города и транспорт сосредоточены в одних руках (например, муниципальных), то естественно предположить, что ограничения на работу транспорта будут смягчены, и этот случай можно не рассматривать особо. Рассмотрения требует случай, когда электросбыт диктует транспорту ограничения на потребление электроэнергии. Как известно, потребление электроэнергии на протяжении суток испытывает резкие колебания наподобие пассажиропотоков, но с максимумами, смещенными во времени. Поэтому ограничение на потребление электроэнергии транспортом может задаваться в виде ступенчатой функции времени Е(t). Пусть P(t) – построенная по методу Г.А. Варелопуло функция, выражающая число мест, предоставляемое ТФ в момент t [4, р.1]. Следует выразить Е(t) и P(t) в одной системе единиц. Например, можно принять за единицу масштаба по оси Oy энергоемкость одного пассажироместа. Тогда для дальнейшего расчета по методу Г. А. Варелопуло необходимо заменить P(t) на min(Е(t), P(t)). В [4, р.2] отмечается, что иногда в интересах поездных бригад желательно предоставить им дополнительное рабочее время сверх требуемого спросом. Это допустимо лишь в периоды, когда Е(t) > P(t) и в пределах Е(t) - P(t).
Самым неблагоприятным во всех отношениях является слу-чай, когда мощность тяговых подстанций недостаточна для обеспечения необходимой интенсивности перевозок на определенных направлениях. Это возможно, например, в новых районах, когда развитие инфраструктуры отстает от темпов жилищного или промышленного строительства. В такой ситуации приходится отказаться от одного из основополагающих принципов оптимальной системы: равенства наполнения на наиболее загруженных участках всех маршрутов. Распределять ПС по маршрутам в часы «пик» тогда приходится следующим образом: на маршрутах с указанным ограничением устанавливается максимальная частота движения, а между остальными маршрутами распределение производится, как обычно. Разумеется, подобная система может считаться оптимальной лишь формально, ибо спрос на перевозки в ней заведомо не удовлетворяется.
В свете современных представлений о троичности мирозда-ния (материя, энергия, информация) [6] уместно коснуться ин-формационных ресурсов системы. Когда в 1968 г. нам было поручено компьютеризировать составление автобусного расписания в г. Ленинграде, заказчик наложил жесткое ограничение на объем исходной информации, запретив его увеличивать [7, с. 152 - 153]. «Конечно, построенное на основе такого алгоритма расписание не может претендовать на оптимальность » [7, с. 153]. Для режи-ма оптимального функционирования системы надлежит снять все информационные ограничения в подготовке исходной информации, которая должна содержать всю информацию, необходимую и достаточную для проектирования и планирования. Не менее важно максимальное облегчение населению доступа к полной и достоверной информации о транспортном обслуживании путем «выставления» расписания на всех остановках. Следовательно, в СУД необходимо также иметь высокоразвитую мощную подсис-тему информационного обслуживания населения.

Литература

1. Лознер Л. Г. Оптимальная система управления движением городских автобусов // Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов // Материалы третьей международн. науч.- практ. конф. – Екатеринбург: Комвакс, 1996, с. 64 – 68.
2. Гнеденко Б.В. Введение в специальность математика. – М.: Наука. – 1991. – 240 с.
3. Лознер Л. Ох уж этот автобус // Строительный рабочий. – 1973, № 14 (1949), с. 10.
4. Варелопуло Г. Планирование работы автобусов на городских маршрутах // Автомобильный транспорт. – 1971, № 10, с. 15 -18.
5. Цалоев М. Н. Реализация на ЭВМ задачи планирования работы водителей на маршрутах городского пассажирского транспорта // Автоматизированная система управления на автотранспорте. – М.: МДНТП, 1968, с. 147 – 150.
6. Воробьев Н.Н. Неопубликованный доклад на Герценовских чтениях 1993 г. (секция математики).
7. Лознер Л. Г. Проблемы составления расписания городских автобусов с точки зрения подготовки исходной информации // Городской транспорт и организация городского движения // Тезисы докл. к научн.-практ. конф. – Свердловск, 1973, с. 151-158.


© S.Waksman 2002.