П Ф Горбачов, Д М Копитков - Дослідження інтервалу руху на міському автобусному маршруті - страница 1

Страницы:
1  2 

Научно-технический сборник №76

роботи транспорту на витрати, пов'язані з перевезенням вантажів у міжміському сполученні.

1. Грузовые автомобильные перевозки / А.В.Вельможин, В.А.Гудков, Л.Б.Миротин, А.В.Куликов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 560 с.

2. Курганов В.М. Логистика. Транспорт и склад в цепи поставок товаров. - М.: Книжный мир, 2005. - 432 с.

3. Великанов Д.П. Эффективность автомобиля. - М.: Транспорт, 1969. - 240 с.

4. Горев А.Э. Грузовые автомобильные перевозки. - 2-е изд., стер. - М.: Изд. центр «Академия», 2004. - 288 с.

5. Логистика: управление в грузовых транспортно-логистических системах / Под ред. д-ра техн. наук, проф. Л.Б.Миротина. - М.: Юристъ, 2002. - 414 с.

б.Воркут А.И. Грузовые автомобильные перевозки. - К.: Вища шк., 1986. - 447 с.

7.Кащеев С.А. Повышение эффективности функционирования системы доставки грузов в торговую сеть автомобильным транспортом: Дисс. ... канд. техн. наук: 05.22.10 / ВГТУ. - Волгоград, 2004. - 16 с.

8.Эффективность логистического управления / Под общ. ред. д.т.н., проф. Л.Б.Миротина. - М.: Экзамен, 2004. - 448 с.

9.Смехов А.А. Основы транспортной логистики. - М.: Транспорт, 1995. - 197 с.

Отримано 29.03.2007

УДК 656.025.2

П.Ф.ГОРБАЧОВ, канд. техн. наук, Д.М.КОПИТКОВ

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

ДОСЛІДЖЕННЯ ІНТЕРВАЛУ РУХУ НА МІСЬКОМУ АВТОБУСНОМУ МАРШРУТІ

Наведено методику з визначення закону розподілу інтервалів руху міського паса­жирського транспорту. Показано значний вплив фактору часу на інтервали руху транс­портних засобів на міському маршруті та необхідність виділення пікових та міжпікових періодів роботи пасажирського транспорту.

Функціонування галузі транспорту, в тому числі й міського па­сажирського транспорту як її невід'ємної частини, є стохастичним процесом, що його можливо описати з прийнятною мірою імовірності за допомогою різних законів розподілу випадкових величин, якими можуть бути певні параметри процесу перевезення пасажирів чи ван­тажів. Стосовно сфери міських пасажирських перевезень одним з про­блемних питань є визначення щільності розподілу часу очікування пасажирами маршрутних транспортних засобів, що є необхідною умо­вою для формування достовірної моделі поведінки пасажирів при ви­борі шляхів пересування.

Проблема полягає в тому, що не існує методів проведення емпі­ричних обстежень, що дозволяють отримувати об'єктивні дані про час очікування пасажиром транспортних засобів усіх маршрутів, які йоговлаштовують в тому чи іншому ступені. Спостереження за пасажира­ми на зупиночних пунктах дозволяють отримати лише дані про час очікування того транспортного засобу, яким скористався пасажир. Час очікування інших транспортних засобів залишається невідомим, тому що для його оцінки потрібна інформація про напрямок руху пасажиру. Тому найбільш доступним методом оцінки часу очікування пасажира­ми маршрутних транспортних засобів, які влаштовують пасажира, є імітаційне моделювання процесу на основі відомої щільності розподі­лу інтервалу руху транспортних засобів і інтенсивності підходу паса­жирів до зупиночного пункту.

Першим кроком на шляху досягнення поставленої мети стало ви­вчення інтервалу руху транспортних засобів.

На ймовірнісну природу транспортного процесу і нерівномірність руху засобів МПТ, яка й описується інтервалом руху, було звернуто увагу ще відомим фахівцем з пасажирських перевезень А.Зільберталем [1]. У багатьох подальших дослідженнях [2-6] авторами також розви­вається імовірнісний підхід до вивчення транспортних процесів. Сто­совно інтервалу руху пасажирських транспортних засобів наводиться тільки припущення, що ця величина може розподілятися за нормаль­ним законом, оскільки він є результатом сумарної дії багатьох факто­рів, кожний з яких мало пов' язаний з більшістю інших, та вплив кож­ного фактора на кінцевий результат є набагато меншим за сумарний вплив усіх інших факторів. У роботі [5] вважається, що для нормаль­ного закону розподілу математичне очікування дорівнює середньому інтервалу руху, а сам інтервал знаходиться у межах від 0 до двох сере­дніх інтервалів. Але останнє ствердження робиться на рівні припу­щення без експериментальної перевірки закону розподілу інтервалів

руху.

Метою даного дослідження є перевірка гіпотези про відповідність емпіричної щільності розподілу інтервалу руху транспортних засобів нормальному закону розподілу та оцінка параметрів розподілу.

Об'єктом перевірки гіпотези про нормальний закон розподілу фа­ктичних інтервалів руху було обрано автобусний маршрут №287п "Се­лище Жуковського - Олексіївський ринок". Обстеження тривало про­тягом 23 робочих днів у квітні - травні 2006 р. У кожний день обсте­ження обліковець фіксував час прибуття автобусів до зупиночного пункту "Мебельній магазин" на протязі одного з трьох характерних періодів доби: ранку з 600 до 1200, дня з 1200 до 1700 або вечору з 1700 до 2200. У результаті було отримано 520 значень часу прибуття автобусів на зупиночний пункт. Інтервал руху Jt автобусів визначався як різниця між двома сусідніми спостереженнямиде tj, ti-1 - сусідні значення часу прибуття автобусів до зупиночного пункту.

Метод проведення обстеження обумовив різницю між кількістю спостережень часу прибуття та кількістю інтервалів між транспортни­ми засобами. Оскільки кожного дня обстеження кількість інтервалів руху є на одиницю меншою за кількість значень часу прибуття автобу­сів до зупиночного пункту, кількість інтервалів руху, що спостеріга­лись, визначається наступним чином

N = N-Nd , (2) де Nt - кількість інтервалів, що було отримано в результаті обстежен­ня; N t - кількість спостережень часу прибуття автобусів на зупиноч-ний пункт; Nd - кількість днів, протягом яких відбувалося обстежен­ня.

Кількість спостережень надано в табл.1, загальну статистичну ха­рактеристику отриманого масиву - у другий колонці табл.2.

Таблиця 1 - Загальна характеристика обстеження

Показник

Значення

Кількість зафіксованих значень часу прибуття автобусу на зупинку, од

497

Тривалість обстеження, дн.

23

Загальна кількість інтервалів, що спостерігались, од.

520

Кількість інтервалів, що спостерігались за періодами, од.:

 

- ранок

197

- день

166

- вечір

134

Таблиця 2 - Характеристика сукупності інтервалів руху

Показник

Найменування сукупності інтервалів |

 

загальна

міжпікова

пікова

Обсяг, од.

497

225

272

Мінімальне значення, хв.

4

5

4

Максимальне значення, хв.

26

26

23

Середнє значення, хв.

14,6

15,8

13,6

Середньоквадратичне відхилення, хв.

2,51

2,19

2,29

Для отриманих значень інтервалу руху у середовищі Statistica бу­ла зроблена спроба підбору параметрів нормального закону розподілу. Найбільш вдалі результати були отримані при початковій кількості інтервалів розподілу у 15 одиниць та об'єднанні по п'ять інтервалів розподілу зліва та справа, як й наведено на рис.1.

Variable: Загальний, Distribution: Normal Chi-Square test = 41,40240, df = 4 (adjusted) , p = 0,00000 220 -

200

180

160

140 о

1 120

о 100 "о"

b 80

60 40 20

0

0     2     4     6     8    10    12   14   16   18   20   22   24   26   28 30 Category (upper limits)

Рис.1 - Крива розподілу інтервалів руху автобусів у піковий період

Проте, як видно з наведеної на рис.1 оцінки відповідності емпіри­чних і теоретичних частот за критерієм "х-квадрат", що дорівнює 41,4, та ймовірності його досягнення, яка дорівнює нулю, гіпотеза про від­повідність отриманих значень інтервалу руху нормальному закону розподілу повинна бути відхилена.

Можливими причинами невідповідності результатів перевірки за­гально визнаному положенню про нормальний закон розподілу інтер­валів руху транспортних засобів на міському маршруті є нерепрезента-тивність вибірки або наявність одного чи декількох факторів, які за­вдають істотного впливу на інтервал, що призводить до відхилення його коливань від нормальних.

Для перевірки впливу першої причини було розраховано величи­ну репрезентативної вибірки при власне випадковому відборі за фор­мулою [7] при заданої точності у %

0,25 • t2 N

n =-2-т- , (3)

NA2 + 0,25 • t2

де t - показник кратності середньоквадратичного відхилення; t = 1,96; N - генеральна сукупність; А - завдана точність, А = 0,05.

За генеральну сукупність у даному випадку можна вважати кіль­кість інтервалів руху на маршруті №287 у робочі дні за рік, яку можна розрахувати за формулою

N = І„ • Dp , (4) де NjP - кількість інтервалів руху у робочий день на маршруті №287;

Ір = 128 од.; Dp - кількість робочих днів у році, 254 дн.

N = 128■254 = 32512 од. Тоді для заданої точності чисельність репрезентативної вибірки дорівнюватиме

0,25 1,962 ■ 32512

n =----г- = 385 .

32512 ■ 0,052 + 0,25 1,962

Як видно з результатів розрахунку, отримане значення є меншим

за кількість проведених обстежень, що дорівнює 497. Отже, вибірку

можна вважати за репрезентативну та причини відхилення коливань

інтервалу руху від нормального закону розподілу шукати у іншому

напрямку.

З факторів, які впливають на інтервал руху транспортних засобів на міському маршруті, найбільш важливим є величина пасажиропото-ку, яка коливається протягом доби та призводить до відповідних змін інтервалу руху. Для перевірки значущості впливу величині пасажиро-потоку на інтервал руху була сформульована гіпотеза про наявність істотної різниці між величиною інтервалу руху транспортних засобів у "пікові" та "міжпікові" години роботи міського маршруту. Якщо гіпо­теза підтверджується, необхідно перевірити відповідність розподілу інтервалів руху транспортних засобів на міському маршруті нормаль­ному закону розподілу у рамках кожного однорідного періоду роботи маршруту.

Для розв'язання питання про відношення інтервалів руху до піко­вого та міжпікового періоду спочатку кожний з інтервалів було відне­сено до відповідної години доби на основі приналежності до неї біль­шої його частини. Потім для кожного часу було розраховано середню інтенсивність руху транспортних засобів Ik за залежністю

h = Ntk / nk , (5) де Ntk - кількість зафіксованих значень часу прибуття транспортних засобів на зупиночний пункт у k-ї годині протягом обстеження, од.; nk - кількість спостережень за роботою маршруту у k-ї годині протя­гом обстеження, год.

Інтервал руху автобусів для кожної години доби було визначено, виходячи з формули

Jk = 60/Ik , (6) де Jk - середній інтервал руху транспортних засобів на маршруті для k-ї годині, хв.

Результати розрахунку наведено в табл.3.

Таблиця 3 - Розподіл інтервалів руху за годинами доби

Період доби

Інтенсивність,

Інтервал, хв.

Характерний

початок

закінчення

од./год.

 

період

6

7

3,88

15,48

міжпіковий

7

8

4,38

13,71

піковий

8

9

4,63

12,97

піковий

9

10

4,38

13,71

піковий

10

11

3,75

16,00

міжпіковий

11

12

3,50

17,14

міжпіковий

12

13

3,88

15,48

міжпіковий

13

14

3,50

17,14

міжпіковий

14

15

3,88

15,48

міжпіковий

15

16

4,13

14,55

піковий

16

17

4,63

12,97

піковий

17

18

5,00

12,00

піковий

18

19

4,57

13,13

піковий

19

20

4,00

15,00

піковий

20

21

3,71

16,15

міжпіковий

21

22

3,00

20,00

міжпіковий

Далі кожну годину доби було віднесено до відповідного періоду наступним чином: якщо інтервал руху був меншим за середній, то цю годину було віднесено до пікового періоду, якщо більше середнього -до міжпікового. Результати віднесення годин доби до характерних пе­ріодів наведено в табл.3.

Після цього загальний масив інтервалів за матеріалами обстежен­ня був розподілений на дві частини: пікові та міжпікові інтервали, ста­тистична характеристика яких наведена у табл.2.

З метою виявлення впливу фактору часу на величину інтервалів руху було проведено однофакторний дисперсійний аналіз, результати якого подано у вигляді табл.4.

Таблиця 4 - Результати однофакторного дисперсійного аналізу

Джерело варіації

Кількість ступенів свободи

Середньоквадратичне відхилення

F

 

Між групами

1

622,58

 

 

Всередині груп

495

5,06

123,1

3,86

Разом

496

 

 

Оскільки F >> /\р , можна стверджувати, що гіпотеза про наяв­ність істотної різниці між величиною інтервалу руху транспортних засобів у "пікові" та "міжпікові" години роботи міського маршруту підтвердилась, та має місто значний вплив фактору часу на інтервали руху. Це дає змогу ще раз перевірити гіпотезу про відповідність емпі­ричної щільності розподілу інтервалу руху транспортних засобів нор­мальному закону розподілу, тепер вже у рамках кожного однорідного масиву даних. Результати перевірки у середовищі Statistica наведено на рис.2, 3.

Variable: Пік, Distribution: Normal Chi-Square test = 26,01844, df = 3 (adjusted) , p = 0,00001

110 100

90

80

1 70

1 60 a>

І 50 о

о 40 z

30 20 10

0

2       4       6       8      10     12     14     16     18     20     22     24 26 Category (upper limits)

Рис.2 - Крива розподілу інтервалів руху автобусів у піковий період

Variable: Міжпік, Distribution: Normal Chi-Square test = 23,14887, df = 3 (adjusted) , p = 0,00004

 

 

 

 

7

f

\

 

 

/

 

 

 

2     4      6      8     10    12    14    16    18    20    22    24    26    28 30 Category (upper limits)

Рис.3 - Крива розподілу інтервалів руху автобусів у міжпіковий період

Як видно з наведених результатів оцінки відповідності емпірич­них і теоретичних частот, гіпотезу про відповідність значень інтервалу руху нормальному закону розподілу повинно бути відхилено як для пікового, так і для міжпікового періодів.

Та все ж для цих перевірок результати виявилися декілька кра­щими, що ще раз підтверджує необхідність роздільної оцінки інтерва­лів у пікові та міжпікові години доби і свідчить про необхідність по­шуку інших факторів, які завдають істотного впливу на інтервал руху транспортних засобів на міському маршруті.

Однак отриманих спостережень для такого пошуку явно недоста­тньо, оскільки обсяги пікового та міжпікового масивів інтервалів вже виявилися меншими, ніж обсяг репрезентативної вибірки, тому необ­хідно поширити існуючий набір даних та провести додаткові обсте­ження на інших маршрутах, щоб виділити значущі факторі впливу на інтервал руху.

Виходячи з вищенаведеного, можна зробити наступні висновки:

1) гіпотеза про нормальний закон розподілу інтервалів руху транспортних засобів на міському маршруті не знайшла підтвердження при розгляді коливань інтервалу руху автобусів на маршруті №287;

2) зроблені автором припущення [5] про амплітуду коливань ін­тервалів руху є досить адекватними, про що свідчать значення теоре­тичних частот, отриманих при підборі закону розподілу;

3) встановлено значний вплив фактору часу на інтервали руху транспортних засобів на міському маршруті та необхідність виділення пікових та міжпікових періодів роботи пасажирського транспорту при визначенні закону розподілу інтервалів руху;

4) для подальшої роботи щодо встановлення закону розподілу ін­тервалів руху транспортних засобів на міському маршруті потрібно провести додаткові обстеження з метою визначення інших факторів, які надають значного впливу на даний закон.

1.Зильберталь А.Х. Трамвайное хозяйство. - М. - Л.: Гострансиздат, 1932. - 270 с.

2. Шабалин Б.А. Обеспечение надежности исполнения заданного расписания ре­жима движения автобусов городских маршрутов. Дис. ... канд. техн. наук. - М., 1984. -134 с.

3. Хрущев М.В. Совершенствование методов организации перевозок пассажиров автобусами в городах: Дис... канд. экон. наук. - М., 1970. - 203 с.

4. Спирин И.В. Городские автобусные перевозки: Справочник. - М.: Транспорт,

1991. - 278 с.

5. Доля В.К. Методы организации перевозок пассажиров в городах. - Харьков: Ос­нова, 1992. - 144 с.

6. Аленичев А.Д. Совершенствование методики анализа эффективности работы внутригородского пассажирского транспорта (на примере больших городов): Дис... канд. экон. наук. - Л., 1983. - 214 с.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

П Ф Горбачов, Д М Копитков - Дослідження інтервалу руху на міському автобусному маршруті