21
4. Оптимизация количества подвижного состава на маршруте с учетом экономической оценки временных затрат пассажиров на передвижение
Учет временных затрат пассажиров при определении необходимого количества ПС на маршруте может быть осуществлен в следующей постановке данной задачи. Определить оптимальное количество ПС на маршруте, которое бы минимизировало суммарные годовые приведенные строительноэксплуатационные затраты F на организацию перевозок на рассматриваемом маршруте, включая стоимостную оценку потерь времени пассажиров на передвижения за год, а также обеспечивало бы освоение заданного пассажиропотока на маршруте и интервал движения на маршруте не более заданного Jmax и не менее минимально допустимого Jmin. Математически эта постановка имеет следующий вид
F |
j |
c a |
j |
H L |
e |
j |
L |
b |
j |
А |
c f |
j |
H L2 |
/ А |
min А |
, (50) |
||
|
|
м |
|
м |
|
|
двj |
|
|
м |
двj |
двj |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Адвj Aнj , |
|
|
|
|
|
(51) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Адвj Amax j , |
|
|
|
|
(52) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Адвj |
Amin j |
, |
|
|
|
|
(53) |
|||
где с – стоимость одного пассажиро - часа, руб.;
|
365 |
lср |
|
|
lПj |
|
2 |
|
|
|
|
|||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(54) |
l |
|
|
|
|
3 V |
|||||||||
j |
V 2V |
|
|
|
|
|||||||||
|
ср |
|
cj |
|
|
П |
|
|
П |
|
|
|||
где Vcj – скорость сообщения j-го типа ПС, км/ч; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
lПj – средняя длина перегона на j-м типе ПС, км; |
|
|
|
|
|
|||||||||
– плотность транспортной сети, км/км2; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
VП – средняя скорость пешехода, км/ч; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ej |
cj |
Eн Кcj , |
|
|
|
(55) |
|||||
где cj – удельные эксплуатационные расходы на 1 км транспортной сети для j- го типа ПС, руб./км;
Eн – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Кcj – удельная стоимость строительства 1км сети, руб.;
– количество ПС j-го типа в движении, ед.;
22
b |
|
365 |
|
V |
T |
|
Гj |
|
|
E |
|
К |
|
E |
|
(К |
|
К |
|
) / К |
|
, (56) |
j |
кмj |
|
Tj |
Н |
Тj |
H |
Пij |
Гj |
Иj |
|||||||||||||
|
|
Эj |
мj |
|
КИj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где кмj – удельная норма эксплуатационных расходов на 1 км пробега, руб./км;Гj – удельная норма эксплуатационных расходов на содержание единицы
ПС j-го типа в гараже, руб./авт.;
КИj – коэффициент использования парка для j-го типа ПС;
Тj – удельная норма эксплуатационных расходов на обслуживание АЗС и тяговых подстанций на 1 ПС в движении, руб./авт.;
КГ – удельная стоимость строительства гаража на 1 ПС, руб./авт.; КТ – удельная стоимость строительства АЗС или тяговой подстанции на 1
ПС, руб./авт.; КПС – стоимость единицы ПС, руб.;
f j |
|
|
365 |
, |
(57) |
|
|
||||
|
lср VЭj |
||||
|
2 |
|
|
||
Ан – количество ПС, которое необходимо для освоения имеющегося на маршруте пассажиропотока, ед.
Ан |
|
|
H Lм |
, |
(58) |
||
q j |
|
j VЭj Tмj |
|||||
|
|
|
|
||||
Аmax – максимальное количество ПС на маршруте, исходя из пропускной способности ОП, определяющей минимальный интервал движения ПС, Ymin, ед.
Аmax |
|
|
Lм |
; |
(59) |
|
Ymin |
||||
|
Vэj |
|
|
||
Аmin – минимальное количество ПС на маршруте, определяемое максимально допустимым интервалом движения, Ymax, исходя из необходимости обеспечения заданного уровня качества транспортного обслуживания, ед.
Аmin |
Lм |
. |
(60) |
|
VэjYmax |
||||
|
|
|
Продифференцировав функцию F (Адв) и приравняв ее к нулю, мы можем определить количество ПС, которое соответствует минимальным затратам А :
* сfH
А b Lм . (61)
Зависимость А (Н) имеет вид параболы, однако при определении оптимального количества ПС Аопт необходимо учитывать ограничения (51-53). Гра-
23
фик Аопт (Н) в зависимости от величины с может иметь три характерных вида
(рис. 1,2,3).
А, ед. АН(Н)
АОПТ(Н)
А*(Н)
Аmax(Н)
А
Аmin(Н)
Н1 Н4 Н2 |
Н5 |
Н3 |
Н, пасс.км/км |
Рис. 1. Зависимость Аопт (Н) при Аmin А 0
Количество ПС, соответствующее равенству А = Ан, обозначим А. В первом случае Аmin А 0. Оптимальное количество ПС Аопт (Н) будет равно Аmin, если 0 Н Н4 и Ан, если Н4 Н Н5. То есть ни приведенные затраты, на транспорт, ни стоимостная оценка времени пассажира не оказывают влияние на определение оптимального количества ПС.
Рис.2. Зависимость Аопт (Н) при Аmax А Аmin
Во втором случае Аmax А Аmin. Оптимальное количество ПС будет равно Аmin при 0 Н Н1; А при Н2 Н Н1; Ан при Н1 Н Н5. Стоимостная
24
оценка времени пассажира будет влиять на определение оптимального количества ПС при Н2 Н Н1.
А, ед. |
АН |
А*
Аmax(Н)
Аmin (Н)
Н1 |
Н5 |
Н, пасс.км/км |
|
Рис.3. Зависимость Аопт (Н) при А Аmax
В третьем случае А Аmax. Оптимальное количество ПС будет равно Аmin
при 0 Н Н2; А при Н2 Н Н3; Аmax при Н3 Н Н5. Приведенные строи- тельно-эксплуатационные затраты с учетом стоимостной оценки времени пас-
сажиров будут учитываться при определении оптимального количества ПС в диапазоне Н2 Н Н3.
Задача 4.1
Задан маршрут протяженностью Lм, на котором работает ПС j-го типа. Технико-экономические характеристики ПС:
qн , Lкмj , Гj , КПСj , VЭ , Т м , Д , Н , Lм , lср , Ymax , Ymin взять согласно варианту (табл. 6). Значение показателей КГ КТ КПС 0 , Ен 0,15.
Определить, при каком минимальном значении экономической оценки
времени населения Сmin j |
и при каком значении Н учет времени пассажиров в |
|||
критерии задачи (формула 13) начнет влиять на оптимальное решение. |
||||
Для заданного в табл. 6 значения Н на маршруте и стоимости пассажиро- |
||||
часа С Сmin C (где |
C берется |
по варианту по табл. |
6) |
определить |
j |
|
|
|
|
Aнj , Amin , Аmax , А*j , Аоптj . |
Построить |
график зависимости |
Аопт |
(Н) при |
С Сminj C . Дать графическую иллюстрацию выбора оптимального количе-
ства ПС на графике зависимости F (А) при пассажиронапряженности Н (см. табл. 6). Технико-экономические характеристики ПС: тип ПС; qн, пасс.; кмj, руб.; Гj, руб.; Тj, руб.; КПС, тыс.руб.; Vэ, км/ч; Lм, км; lср, км; КИj; д; Тм, ч; Ymax, мин; Ymin , мин; Н, тыс.пасс.км/км ; C, руб. – рекомендуется представить в виде таблицы.
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Ва -ри ант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технико |
|
40 |
19 |
30 |
25 |
20 |
22 |
31 |
28 |
24 |
20 |
14,5 |
|
|
|
510 |
71 |
212 |
132 |
119 |
84 |
115 |
72 |
80 |
62 |
37 |
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jП |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lj |
экономические |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТР |
|
|
30 |
48 |
50 |
50 |
50 |
48 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j Г |
|
|
0 |
3,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
34 |
25 |
105 |
105 |
48 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хар |
|
1260 |
166 |
796 |
371 |
260 |
175 |
146 |
128 |
123 |
73 |
50 |
К |
|
|
актеристики |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ai |
|
|
40 |
17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
18 |
18 |
18 |
19 |
19 |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подвижного |
|
11 |
12 |
11 |
12 |
11 |
12 |
11 |
12 |
11 |
12 |
11 |
Т |
|
|
5 |
4 |
3 |
6 |
5 |
4 |
3 |
6 |
5 |
4 |
3 |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
0,8 |
0,75 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
0,35 |
0,34 |
0,33 |
0,32 |
0,31 |
0,30 |
0,29 |
0,28 |
0,27 |
0,26 |
0,25 |
|
|
|
d |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
состава |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
15 |
20 |
15 |
20 |
15 |
20 |
15 |
20 |
15 |
20 |
15 |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
тамвариан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
|
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
Н H |
||
E |
|
|
|||||||||||
20 |
4,0 |
10 |
7,5 |
7,0 |
5,0 |
6,0 |
4,5 |
5,0 |
3,5 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
6,0 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
С |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|