Изучение пассажиропотоков и их значение в организации перевозок населения. Исследование пассажиропотока на заданном маршруте Исследование пассажирских потоков на маршрутах общественного транспорта

Успешное решение вопросов рациональной организации перевозок пассажиров и эффективного использования подвижного состава невозможно без систематического изучения характера изменений пассажиропотоков транспортной сети. Изучение пассажиропотоков позволяет выявить их распределение по времени, длине маршрутов и направлениям движения. При проведении исследований пассажиропотоков используют различные методы. Существующие методы обследования пассажиропотоков можно классифицировать по ряду признаков.

1. По длительности охватываемого периода различают:
- - систематические обследования;
- - разовые обследования.

Систематические обследования проводятся ежедневно в течение всего периода движения транспортных средств по маршруту, как правило, работниками службы эксплуатации пассажирских транспортных предприятий.

Разовыми обследованиями называются кратковременные обследования, проводимые в рамках разработанной программы, определяемой поставленными целями: открытие или закрытие маршрута, определение вместимости и потребного количества подвижного состава и др.

2. По ширине охвата транспортной сети различают:
- - сплошные обследования;
- - выборочные обследования.

Сплошные обследования проводятся одновременно по всей транспортной сети обслуживаемого района. Они требуют привлечения большого числа работников (учетчиков). По результатам сплошных обследований решаются глобальные вопросы: эффективность функционирования транспортной сети, направления ее развития, координация работы различных видов транспорта, изменение схемы маршрутов, выбор видов транспорта в соответствии с мощностью пассажирских потоков и др.

Выборочные обследования проводятся по отдельным районам маршрутной сети, конфликтным точкам или некоторым маршрутам с целью решения локальных, частных, более узких и конкретных задач.

3. По способу проведения выделяют:
- - анкетные обследования;
- - отчетно-статистические обследования;
- - натурные обследования;
- - автоматизированные обследования.

Анкетный метод, как правило, охватывает всю маршрутную сеть обслуживаемого района и позволяет выявить пассажиропотоки по всем видам транспорта. Для него характерно сплошное обследование. Анкетный метод позволяет установить потенциальную подвижность населения: реальные потребности в перемещениях по количеству и направлениям вне зависимости от существующей маршрутной сети. Этот метод предусматривает получение необходимых сведений с помощью предварительно разработанных специальных опросных анкет. Успех анкетного обследования и достоверность полученных данных во многом определяются характером, простотой и ясностью поставленных вопросов. Поэтому форма анкеты должна быть тщательно продумана согласно поставленной цели и предусматривать возможность ее машинной обработки. Анкетирование проводится в местах массового скопления населения. Наибольший эффект анкетное обследование дает при опросе по месту работы населения: на основных пассажирообразующих и пассажиропоглощающих пунктах обслуживаемого района. В этом случае к опросу могут привлекаться сотрудники организаций (работники отдела кадров). Сложность данного метода обследования заключается в обработке анкет. С целью снижения трудоемкости обработки вопросы и ответы анкеты могут кодироваться и затем обрабатываться с применением ЭВМ.

Отчетно-статистический метод обследования опирается на данные билетно-учетных листов и количество проданных билетов. Помимо проданных билетов, необходимо учитывать число лиц, перевезенных по месячным проездным билетам, служебным удостоверениям, лиц, пользующихся правом бесплатного льготного проезда, а также не приобретших билет. С использованием отчетных данных можно определить объемы перевозок по отдельным маршрутам, установить распределение пассажиропотоков по часам суток, дням недели и пр. Но данный метод не позволяет оценить распределение пассажиропотока по участкам маршрута, то есть установить максимальную загруженность подвижного состава на маршруте.

Натурные обследования предполагают получение информации о фактических передвижениях пассажиром путем непосредственного взаимодействия с ними. Натурные обследования могут быть талонными; табличными; визуальными; силуэтными; опросными.

Талонный метод обследования пассажиропотоков позволяет установить информацию о мощности пассажиропотока по длине маршрута и времени суток, о пассажирообмене остановочных пунктов, корреспондентных связях, средней дальности поездки пассажира, наполнении подвижного состава и т. Д. Для проведения обследования в салоне каждого транспортного средства (возле дверей) располагаются учетчики. В процессе обследования учетчики на каждой остановке маршрута выдают всем входящим в салон транспортного средства пассажирам талоны, предварительно отметив номер остановки, на которой вошел пассажир. Для каждого направления движения применяются свои талоны, как правило, разного цвета, с возрастающими или убывающими номерами остановок. При выходе из транспортного средства пассажиры сдают талоны, а учетчики отмечают номер остановки, на которой пассажир вышел. Если пассажир совершает пересадку, он делает соответствующую отметку на талоне (отрывает корешок). На конечной остановке учетчики сдают контролеру использованные талоны за конкретный рейс и получают новые. Для проведения обследования этим методом необходима предварительная подготовка, которая включает разработку программы и расчет потребного количества учетчиков и контролеров. Программа обследования определяет технологическую последовательность проведения работ с указанием сроков. Качество получаемой информации во многом зависит от четкости работы учетчиков и контролеров, а также от подготовленности и осведомленности пассажиров.

Табличный метод обследования проводится учетчиками, которые также располагаются внутри транспортного средства возле каждой двери. Учетчики снабжаются таблицами обследования, в которых указывается общая информация о транспортном средстве, номер рейса, время отправления, остановочные пункты маршрута для каждого направления. По каждому остановочному пункту рейса учетчики заносят в соответствующие графы число вошедших и вышедших пассажиров, а затем подсчитывают наполнение на участках между остановочными пунктами маршрута. Учет пассажиров ведется каждым учетчиком раздельно, а обработка полученных данных - совместно. Табличный метод можно применять при систематическом и разовом, сплошном и выборочном обследованиях. При сплошном и систематическом обследованиях форма таблиц должна позволять обработку данных обследования с использованием ЭВМ.

Визуальный (глазомерный) метод обследования применяется для сбора данных на остановочных пунктах со значительным пассажирообменом. Учетчики визуально определяют наполнение транспортного средства по условной бальной системе, и эти сведения заносят в таблицы. Например, 1 балл присваивается, когда в салоне транспортного средства есть свободные места для сидения; 2 балла - когда все места для сидения заняты; 3 балла - когда пассажиры стоят свободно в проходах и накопительных площадках; 4 балла - когда номинальная вместимость использована полностью и 5 баллов - когда транспортное средство переполнено и часть пассажиров остается на остановке. Баллы в таблицу заносят соответственно марке и модели транспортного средства. Зная вместимость конкретной марки и модели, можно от баллов перейти к числу перевезенных пассажиров. При помощи данного метода могут быть получены данные о наполняемости подвижного состава по участкам маршрута, но он не позволяет установить реальный объем перевезенных пассажиров по маршруту в целом и характере корреспонденций. Визуальным методом обследования могут проводиться водителями или кондукторами, которым выдается соответствующая таблица. По окончании смены таблицы сдают линейным диспетчерам, а в отделе эксплуатации их обрабатывают и определяют число пассажиров, проехавших по маршрутам и участкам. Этот метод применяется в основном при выборочном обследовании.

Силуэтный метод аналогичен визуальному методу. Только вместо балльной оценки наполнения транспортных средств применяется набор силуэтов по типам подвижного состава. Учетчики подбирают номер силуэта, совпадающий с наполнением транспорта, и отмечают его в таблице. Каждому силуэту соответствует определенное число пассажиров. На основе собранных данных о силуэтах подсчитывается число находящихся в салоне пассажиров при движении транспортного средства по участку маршрута.

Опросный метод обследования пассажиропотоков предлагает использование учетчиков, которые, находясь в салоне пассажирского транспорта, спрашивают входящих пассажиров о пункте выхода, пересадках, цели поездки и фиксируют эту информацию. Опросный метод относится к натурным обследованиям и отличается от анкетного обследования потому, что опрос проводится только среди непосредственных пользователей пассажирского транспорта. Этот метод позволяет получать данные о корреспонденции пассажиров, что помогает корректировать маршруты и разрабатывать организационные мероприятия по уменьшению времени поездки и сокращении пересадок пассажиров.

Автоматизированные методы обеспечивают получение информации о пассажиропотоках в обработанном виде без привлечения к непосредственному сбору таких сведений людей. Существуют несколько методов автоматизированного обследования пассажиропотоков, в частности, контактные; неконтактные; косвенные; комбинированные.

Контактные методы позволяют получать данные о пассажиропотоках через непосредственное воздействие пассажиров на технические средства. Одним из способов получения информации может быть использование автоматических устройств с экраном и клавиатурой. Потенциальные пассажиры (жители населенного пункта, приезжие и т.п.) вводят информацию о потребностях в перемещениях в автоматическое устройство нажатием соответствующих клавиш. Устройства могут размещаться в пассажирообразующих и пассажиропоглощающих узлах (вокзалы, торговые центры и др.), а также на остановочных пунктах. Такой способ обследований позволяет получить информацию о корреспонденции пассажиров, подвижности населения и провести социологический опрос об уровне удовлетворенности населения работой транспорта и др. Полученная информация может применяться для оптимизации схемы маршрутов, изменения графиков движения и др.

Неконтактные методы используют фотоэлектрические приборы. При фотоэлектрическом учете перевозимых пассажиров используют фотопреобразователи, которые устанавливают в дверных проемах или на наружной стороне транспортного средства по два на каждый поток посадки-высадки пассажиров. При входе или выходе пассажиры пересекают пучок световых лучей, поступающих к фотодатчикам, которые фиксируют движение пассажиров. Электрические импульсы от фотодатчиков поступают в блок дешифровки и в зависимости от очередности поступления направляются в регистр входящих и выходящих пассажиров. Блок цифровой индикации суммирует число вошедших и вышедших пассажиров на каждой остановке. К недостаткам этого метода следует отнести сложность настройки и наладки фотоэлектрических датчиков, большие неточности (до 25%) работы в часы пик.

Косвенный метод учета перевозимых пассажиров предполагает использование специальных устройств, позволяющих взвешивать одновременно всех пассажиров транспортного средства с последующим делением общей массы пассажиров на среднюю массу (70 кг). Общая масса пассажиров определяется при помощи тензометрических преобразователей, расположенных на подушках рессор. Данные обследования представляются в виде эпюр пассажиропотоков по участкам маршрута.

Комбинированный метод учета пассажиров предполагает совместное использование каких-либо автоматизированных методов одновременно, например, косвенного и неконтактного. Это повышает полноту и точность собираемой информации. Автоматизированные обследования пассажиропотоков обеспечивают постоянное и непрерывное получение информации об объемах перевозок с относительно небольшими затратами, так как нет необходимости задействовать большое количество людей и дополнительно обрабатывать собранную информацию .

На рисунке 9.4 приведено графическое изображение классификации методов обследования пассажиропотоков.

Рисунок 9.4 - Классификация методов обследования пассажиров

Наша компания выполняет проектирование и оптимизацию маршруной сети общественного транспорта, в том числе разработку комплексных схем организации транспортного обслуживания населения общественным транспортом (КСОТ), что позволяет повысить качество обслуживания пассажиров (пассажиропотока):

Предложения по прохождению новых маршрутов, для удовлетворения спроса пассажиропотока;
Оптимизация тарифной политики и многое другое

Пассажиропоток

Городской пассажирский транспорт играет существенную роль в экономике любой страны, региона или города, так как именно маршрутный транспорт является основным способом перемещения пассажиров, где наблюдается высокий спрос пассажиропотока.

Пассажиропоток - упорядоченное транспортной сетью перемещение пассажиров, количественно выраженное в объеме перевезенных пассажиров на любых видах общественного (наземный, подземный, воздушный и пр.) или индивидуального транспорта за единицу времени (час, сутки, месяц или год).

В связи с повышением уровня автомобилизации и увеличением подвижности населения на фоне недостаточных темпов развития улично-дорожной сети городов, очень остро стоит проблема оптимизации пассажирских перевозок, направленных на снижение временных или денежных затрат на осуществление поездки, например - из дом на работу, в ВУЗ, в магазин и пр. Иными словами - необходимо максимально удовлетворить спрос пассажиропотока на любые виды перемещения.

Оптимизация работы (маршрутов, расписания) общественного транспорта

В крупных мегаполисах общественный транспорт должен служить «достойной» альтернативой индивидуальному транспорту - для уменьшения уровня загрузки городских дорог, улучшения экологии в городе и т.п. Именно для этих целей разрабатываются программы, направленные на оптимизацию работы городского общественного транспорта.

Основной задачей оптимизации общественного транспорта является увеличение его привлекательности для граждан. Данный результат, в основном, достигается различными способами, например - уменьшение времени в пути пассажиров, уменьшение количества пересадок, увеличение пешеходной доступности к остановочным пунктам, соблюдение расписания, своевременное информирование пассажиров о прибытии транспорта, выделение полос общественного транспорта и многое другое.

Наша компания предлагает следующий перечень решений по оптимизации работы общественного транспорта, направленное на улучшение качества обслуживания пассажиров (пассажиропотока):

1. Проведение обследований пассажиропотока на маршрутах общественного транспорта;

2. Анализ существующего положения городского пассажирского транспорта:

Функциональная характеристика существующей маршрутной сети
Оценка уровня дублирования маршрутов
Характеристика качества обслуживания населения маршрутами пассажирского транспорта и др.

3. Создание инструмента для поддержания принятия решений в области управления транспортным комплексом на основе модели маршрутов движения общественного транспорта («управление» пассажиропотоком)

4. Разработка предложений по оптимизации работы общественного транспорта (как на текущее положение, так и на перспективные года):

Предложения по улучшению транспортного и пешеходного обслуживания территории - улучшение доступности (транспортно-пересадочный узел, район города, область и пр.)
Предложения по прохождению новых маршрутов, для удовлетворения спроса пассажиропотока;
Предложения по обустройству дополнительных остановочных пунктов, либо их исключения;
Предложения по изменению расписания движения общественного транспорта на каждый день недели (использование календаря);
Обоснование целесообразности обустройства выделенных полос для общественного транспорта;
Расчет оборотов маршрутов общественного транспорта;
Оптимизация тарифной политики и многое другое.

Пассажиропоток - это количество пассажиров перевезённых за определённый период времени в одном направлении. Пассажиропоток характеризуется количеством перевезённых пассажиров. Пассажиропоток изменяется по часам суток, направлениям, временам года, дням недели.

KH = QMAX/QСР = 153/115,5=1,32(2.1)

где QMAX - максимальный пассажиропоток на маршруте

QСР - средний пассажиропоток на маршруте

KH = QMAX CP/QMIN СР = 99,4/82,4 = 1,20 (2.2)

где QMAX CP- среднее значение пассажиропотока в направлении с максимальным пассажиропотоком, пасс.;

QMIN СР- среднее значение пассажиропотока в направлении с минимальным пассажиропотоком, пасс.;

Методы обследования пассажиропотока:

Талонный

Билетный

Анкетный

Визуальный (глазомерный)

Табличный

Опросно-табличный

Талонный метод обследования пассажиропотока основан на выдачи каждому входящему в автобус пассажиру специального талона. Обработка и анализ полученных данных позволяет выявить: пассажирообмен на остановочных пунктах; мощность пассажиропотока. Материалы талонного метода обследования используются при уточнении схемы автобусных маршрутов, распределении автобусов по маршрутам и разработки новых расписаний движения автобусов.

Билетный метод обследования пассажиропотоков основан на систематической обработке, специальном учёте и анализе данных о продаже разовых билетов по билетно-учётным листам кондукторов. В результате анализа данных обработки устанавливают колебание пассажиропотоков на каждом маршруте по времени, направлениям, контрольным участкам, дням недели, месяцам и сезонам года.

Анкетный метод обследования пассажиропотока позволяет определить количество и направление регулярных передвижений населения в различные периоды суток, а так же количество пересадок и время, затрачиваемое на поездки, по данным обработки специальных анкет, заполняемых населением по месту жительства или работы. Заполненные анкеты обрабатывают на машиносчётных станциях. При анкетном методе представляется возможным определить потребность в передвижении пассажиров, начальные и конечные пункты следования независимо от существующей схемы маршрутов. Значительный интерес представляют материалы анкетного обследования о пересадочности пассажиров с одного маршрута на другой и на другие виды городского транспорта.

Глазомерный метод обследования пассажиропотока осуществляется специальными наблюдателями, находящимися на основных автобусных остановочных пунктах. Наблюдатели определяют загрузку автобусов, ориентировочное наполнение по прибытии по условной системе баллов, количество выходящих и входящих пассажиров в автобус, а также количество оставшихся пассажиров на остановке. Глазомерный способ позволяет получить данные о наполнении автобусов и регулярности их движения по участкам маршрута, направлениям и часам суток, требует меньших затрат и используется чаще всего при выборочных периодических обследованиях пассажиропотоков на отдельных направлениях или маршрутах. В городах, где большинство автобусных маршрутов совпадает на значительной протяжённости, глазомерный метод обследования пассажиропотоков более приемлем, и имеет определённые преимущества перед другими методами как менее трудоёмкий.

Табличный метод обследования пассажиропотока проводится обычно в один из рабочих дней недели, как правило, одновременно на всех видах городского транспорта в течении всего времени пребывания подвижного состава на линии. Обследование также могут проводиться на отдельных видах городского транспорта или на отдельных автобусных маршрутах. Для обследования привлекаются работники контрольно-ревизорской службы, отдела эксплуатации, планового отдела, резервные кондуктора, а также учащиеся техникумов. Перед обследованием пассажиропотоков население предупреждают за 10 дней через СМИ, уточняют списки с наименованием остановочных пунктов всех обследуемых маршрутов по каждому направлению. Результаты сводятся в таблицу и обрабатываются. При обработке материалов обследования, прежде всего учитывается общее количество вошедших и вышедших пассажиров на каждой остановке через переднюю, среднюю и заднюю двери. Определяют наполнение автобусов на каждом перегоне и оформляют таблицу распределения пассажиропотока в автобусе по каждому рейсу и направлениям. Итоговые данные по рейсам суммируют за каждую смену и за весь период пребывания отдельных, а затем всех автобусов на линии. При этом определяется общее количество перевезённых пассажиров, суммарное наполнение по перегонам и участкам маршрута, а также общее количество вошедших и вышедших пассажиров по каждому остановочному пункту.

Для установления полной характеристики распределения пассажиропотоков, полученные данные обрабатывают по маршрутам и анализируют по часам суток и в целом по всей автобусной сети. Определяют среднюю дальность поездки пассажиров.

Эпюра распределения пассажиропотока по часам суток представлена на рисунке 1.

УДК 656.135

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПАССАЖИРОПОТОКА НА ГОРОДСКОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПАССАЖИРСКОМ ТРАНСПОРТЕ

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Представлена методика оценки межостановочной матрицы пассажирских корреспонденций по данным входящих и выходящих пассажиров на остановочных пунктах (ОП) городского электрического транспорта. Методика позволяет количественно оценить спрос на поездки между остановками общественного транспорта, провести анализ существующих маршрутов с позиции эффективности эксплуатации подвижного состава и предложить решения по совершенствованию его работы. Ил. 5. Табл. 2. Библиогр. 8 назв.

Ключевые слова: спрос на поездки; пассажиропоток; городской электрический пассажирский транспорт; матрица поездок; межостановочная матрица пассажирских корреспонденций; O-D matrix estimation.

EVALUATION METHODOLOGY FOR PASSENGER TRAFFIC ON URBAN ELECTRIC PASSENGER TRANSPORT R.Yu. Lagerev, S.Yu.Lagerev, S.S. Nemchinov

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article introduces an evaluation methodology for inter-stop passenger correspondence matrix by the data on passengers who get in or get off urban electric transport at public transport stops. The methodology allows a quantitative estimation of the demand for travel between the stops of public transport, the analysis of the existing routes from the point of view of rolling-stock operation efficiency as well as the solutions to improve its operation. 5 figures. 2 tables. 8 sources.

Key words: travel demand; passenger traffic; urban electric passenger transport; trip matrix; inter-stop matrix of passenger correspondences; OD matrix estimation.

При подготовке проектов работы городского пассажирского транспорта в первую очередь необходимы данные, характеризующие величину и направления существующих или перспективных пассажиропотоков. Как известно, такая информация наглядно представляется в виде картограмм пассажиропотоков на сети общественного транспорта или в виде таблиц межостановочных пассажирских корреспонденций на определённых участках улично-дорожной сети (табл. 1).

Многолетний зарубежный и отечественный опыт транспортных интернов позволяет выделить таблицы пассажирских корреспонденций к наиболее объективным показателям нагрузки на сеть общественного транспорта. По мере совершенствования технических устройств учета перевезенных пассажиров (внедрение турникетной системы подсчёта входящих и выходящих пассажиров, электронных проездных билетов, в том числе бесконтактных систем оплаты), продолжают развиваться и методики их оценки. В основу методик заложено решение классической задачи определения

матриц межостановочных пассажирских корреспон-денций по данным входящих и выходящих пассажиров на остановочных пунктах общественного транспорта, широко используемых в качестве исходных данных в транспортном планировании и моделировании городских территорий.

Таблицы межостановочных корреспонденций на маршруте определяют необходимую провозную способность маршрута и соответственно позволяют назначить необходимое количество подвижного состава. Можно отметить их общее свойство: все они характеризуются трудоемкой стадией сбора информации и требуют привлечения к обследованиям большого количества учетчиков. Вместе с тем, существующие в настоящее время модели, базирующиеся на ограниченном количестве данных (гравитационные модели), могут дать лишь приблизительное представление о существующих пассажиропотоках на общественном транспорте.

1Лагерев Роман Юрьевич, доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте, тел.: 89500697698, e-mail: [email protected]

Lagerev Roman, Associate Professor of the Department of Transport Management and Logistics, tel.: B95GG69769B, e-mail: [email protected]

2Лагерев Сергей Юрьевич, доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте, тел. : 795GG697596, e-mail: [email protected]

Lagerev Sergey, Associate Professor of the Department of Transport Management and Logistics, tel.: 795GG697596, e-mail: [email protected]

3Немчинов Сергей Сергеевич, магистрант кафедры электропривода и электрического транспорта, тел.: B9G256B67G2, e-mail: [email protected]

Nemchinov Sergey, Graduate Student of the Department of Electric Drive and Electric Transport, tel.: B9G256B67G2, e-mail: [email protected]

Ранее считалось, что обилие факторов, влияющих на формирование транспортных связей, не дает возможностей их точного всестороннего учета. В последнее время на остановочных пунктах пассажирского транспорта и в общественном транспорте г. Москвы внедряются автоматизированные системы учета перевезенных пассажиров, базирующиеся на подсчете числа входящих/выходящих пассажиров на остановочных пунктах, позволяющие разработать достаточно точные и надежные методы прогноза межобъектных передвижений и выполнить их распределение по сети общественного транспорта.

Автоматический контроль за наполнением подвижного состава является наиболее совершенным методом пассивной регистрации пассажиропотоков. В последнее время этому виду контроля уделяется большое внимание, поскольку он позволяет получать данные о пассажиропотоках непрерывно, оперативно и с минимальными трудовыми затратами. В нашей стране наиболее активно в этом направлении работает ЗАО «НПП «Транснавигация», разработавшая программно-аппаратный комплекс под названием АСМ-ПП (Автоматизированная Система Мониторинга Пассажиропотоков) .

Основное назначение АСМ-ПП - учет входящих/выходящих пассажиров, сбор информации о наполнении салона, определение уровня фактического спроса на перевозки, фактический учет производственных рейсов. Кроме контактно-турникетного подхода до сегодняшнего момента на отечественном рынке других вариантов автоматического учета пас-сажирооборота практически не существовало.

Таким образом, оценка качества функционирования любой транспортной сети тесно связана со структурой передвижений пассажиров между остановочными пунктами. Поэтому расчет величины межостановочных пассажирских передвижений можно отнести к центральной задаче, предусматривающей учет и формирование пассажиропотоков на любой сети пассажирского транспорта (трамвайные и троллейбусные линии, линии метрополитена). Основной количественной характеристикой структуры передвижений пассажиров по сети служит таблица пассажирообмена, элементами которой являются объемы пассажиров в единицу времени между каждой парой остановочных пунктов (табл. 1).

Таблицы межостановочного пассажирообмена на общественном транспорте остаются одним из основных средств количественного анализа в транспортном проектировании и служат в первом приближении для анализа величины и структуры межрайонных городских и пригородных сообщений, а также основой для решения задач выбора экспрессных и укороченных маршрутов и обоснования выбора графика движения автобусов и поездов на пригородных участках.

В настоящее время во многих российских городах большое количество исследований пассажиропотоков базируется на использовании детекторов, позволяющих собирать подробные данные о пассажирах, в том числе в режиме реального времени. При этом, большая часть таких исследований выполняется все еще

вручную, с использованием учетчиков. Такие обследования проводят для уточнения планов движения, перераспределения подвижного состава по маршрутам и часам суток, уточнения маршрутной системы, решения вопросов координации работы транспорта. Виды и методы натурных обследований пассажиропотоков на маршрутах хорошо и подробно освещены в специальной литературе и соответствующих руководствах.

Таблица 1

Общий вид таблицы межостановочных

пассажирских корреспонденций

Номер остановки входа Номер остановки выхода

1 а 0 Х12 Х13... Х1п

2 а2 0 Х23... Х2п

3 а3 0... Х3п

Авторы настоящей статьи представляют результаты работы математического алгоритма оценки таблиц межостановочных корреспонденций, основанного на решении задачи линейного программирования, когда исходные данные о входящих и выходящих пассажирах на маршруте могут содержать ошибки подсчетов.

В данном случае задача направлена на нахождение элементов табл. 1 ху, характеризующих количество пассажиров, проехавших между i и j остановочными пунктами, ху >0, с использованием данных подсчета числа входящих/выходящих пассажиров на каждом из остановочных пунктов пассажирского транспорта. Сумма элементов i строки матрицы соответствует количеству пассажиров, вошедших на i ОП, а сумма элементов j столбца матрицы соответствует количеству пассажиров, вышедших на j ОП:

а=X ху; ь=X ху; ^=1.....^ (1)

при этом а| и Ь удовлетворяют условию

Первым и естественным шагом на пути решения поставленной задачи является попытка установить количественную связь между величинами межостановочных передвижений и наполнением вагонов (подвижного состава). Аналогичная задача возникает в компьютерной томографии, когда по некоторому множеству имеющихся проекций объекта необходимо восстановить сам объект.

В матричной форме задача оценки таблицы пассажирских корреспонденций представлена на рис. 1, где необходимо по данным значениям интенсивности

движения y через маршрутную матрицу A определить межостановочные потоки x..

Задача оценки состоит в отыскании таких значений вектора корреспонденций x, при которых расчетные значения наполнения подвижного состава на дугах графа сети y (y = Ax) максимально совпадают

с наблюдаемыми значениями y:

Если Сг_х > 0; если Сг j = 0,

Z Kl = Ë| У - Уг\ ^ min .

Рассмотрим искусственный маршрут движения трамвая (рис. 2).

Для матрицы М получено решение в следующем виде :

Вместе с тем, необходимо отметить, что в большинстве практически встречающихся ситуаций количество дуг, для которых имеются достаточно достоверные данные о потоках (значения входящих/выходящих пассажиров, наполнение подвижного состава на перегонах), существенно меньше числа корреспондирующих пар остановочных пунктов (значений пассажирообмена x¡j). Это означает, что в системе количество неизвестных существенно превосходит число уравнений и, следовательно, приведённые выше системы могут быть несовместимыми.

Рис. 1. Представление в матричной форме задачи оценки матриц межостановочных пассажирских корреспонденций

Рис 2. Представление маршрута движения трамвая в виде графа (стрелками указано число входящих и выходящих пассажиров на остановочных пунктах)

В этом случае традиционным способом получения решений является построение специальных задач математического программирования, в которых минимизируются расхождения между проекциями расчетных значений корреспондирующих пассажиропотоков и заданных. По этому принципу авторы статьи разработали математический алгоритм расчета межостановочного пассажирообмена по данным входящих/выходящих пассажиров, основанный на алгоритмах линейного программирования.

За основу предлагаемой методики оценки таблиц пассажирообмена между корреспондирующими ОП

если C^j > 0;

если C_j = 0;

Таблица 2

Полученная таблица межостановочных корреспонденций трамвайного маршрута (см. рис. 2)

Номер остановки прибытия Итого

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 вошло, пасс.

а; и 0 0 3 4 4 1 3 2 4 2 2 25

ш с; m го Œ 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 7

2 0 1 0 1 1 1 1 1 6

1- о 3 0 1 2 2 3 2 2 12

^ m 4 0 2 1 2 1 1 7

го ь 5 0 1 2 1 1 5

о о ср 6 0 2 1 1 4

Итого вышло, пасс. 0 3 5 6 2 9 8 15 10 10

выбран метод наименьших модулей, сведенный к задаче линейного программирования с линейными и двухсторонними ограничениями. Предложено решение нахождения матрицы корреспонденций в виде

при линейных ограничениях на переменные ^2x2 = y, x2 > 0, и двухсторонних ограничениях

xlb < x2 < xub, где xlb и xub - векторы нижних и верхних ограничений оцениваемых параметров, xlb < 0, xub > 0 . Здесь компонентами вектора x2 являются оцениваемые значения пассажиропотоков между каждой парой ОП (j=1.....m) и ошибки сходимости данных турникетов (входящие/выходящие пассажиры, наполнение салона на перегонах) с данными проекций оцениваемой таблицы пассажирообмена (j=m+1,...,m+2n), m - число корреспондирующих остановочных пунктов, n - число ребер графа маршрута, на которых известны значения пассажиропотока, А2 -преобразованная матрица инцидентностей А, y - вектор известных значений пассажиропотока (данные турникетов).

Матрица инцидентностей А, т.е. матрица, характеризующая принадлежность межостановочных кор-респонденций дугам графа маршрута, будет иметь структуру, представленную на рис. 3.

В качестве апробации представленной методики рассмотрим искусственный маршрут движения поезда с начальным «0» и конечным «9» пунктами (см. рис. 1). Исходными данными являются значения входящих/выходящих пассажиров на каждом остановочном пункте и, следовательно, величина наполнения подвижного состава на каждом из 9 перегонов.

Вычислительная процедура нахождения вектора значений x2 представляет собой итеративный процесс, на каждом шаге которого минимизируются ошибки проекций между расчетными значениями межоста-

новочной таблицы пассажирообмена с данными турникетов, расположенных на пассажирских станциях (рис. 4).

5 10 15 20 25 30 35 40 Корреспондирующие ОП

Рис. 3. Структура матрицы А для графа рассматриваемого маршрута

Номер итерации

Рис. 4. Сходимость экспериментальных значений с расчетными (получаемыми в результате наложения на маршрутную сеть таблицы пассажирообмена)

10 15 20 25 30 Данные детекторов, пасс.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Данные детекторов, пасс.

Рис. 5. Ошибки сходимости значений величин пассажиропотока (экспериментальных и расчетных данных) на 3-й итерации

В целом тестирование методики на примере данных (см. рис. 2) показало быструю его сходимость, признаком которой является появление горизонтальных участков на графике (см. рис. 3). При этом сходимость достигается уже на 3-й итерации. Полученная на 3-й итерации средняя абсолютная ошибка 1,55 (см. рис. 3) и отношение средней абсолютной ошибки к

среднему значению пассажиропотока позволяют утверждать, что данное приближение является допустимым. Полученная структура пассажирообмена между корреспондирующими ОП рассматриваемого маршрута представлена в табл. 2.

Коэффициент корреляции между значениями, полученными в результате подсчетов входа/выхода, и проекциями таблицы пассажирообмена на маршрутную сеть достигает значения 0,97, что подтверждает высокое качество регрессии (рис. 4).

По результатам тестирования с использованием искусственного трамвайного маршрута установлено, что метод имеет хорошую сходимость, работоспособен, эффективно применяется для матриц неполного ранга. Это позволяет использовать его для обследования передвижений пассажиров между остановочными пунктами городского пассажирского электрического транспорта, с использованием внедряемых в последнее время автоматизированных систем учета входящих/ выходящих пассажиров, что позволяет рассчитать весь набор необходимых характеристик маршрута: количество перевезенных пассажиров, наполнение салона по длине маршрута, неравномерность пассажиропотока по времени и направлениям (прямое и обратное), среднюю длину поездки и т.д. Наличие этой информации в режиме реального времени позволит значительно повысить качество оперативного управления ГЭПТ.

Библиографический список

1. Артынов А.П., Скалецкий И.И. Автоматизация процессов планирования и управления транспортными системами. М.: Транспорт, 1981. 280 с.

2. Зедгенизов А.В., Лагерев Р.Ю. Влияние режима работы светофорной сигнализации на пропускную способность остановочных пунктов // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2011. №1(1). С. 38-44.

3. Михайлов А.Ю., Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей. Новосибирск: Наука, 2004. 266 с.

4. Лагерев Р.Ю. Расчет матриц корреспонденций транспортных потоков с использованием алгоритма, устойчивого к ошибкам в исходных данных // Вестник Иркутского государ-

ственного технического университета. 2007. N 1(29). С. 161164.

5. Левит Б.Ю., Лившиц В.Н. Нелинейные транспортные системы. М.: Транспорт, 1972. 144 с.

6. Мягков В.Н., Пальчиков Н.С., Федоров В.П. Математическое обеспечение градостроительного проектирования. Л.: Наука, 1989. 144 с.

7. Lam W.H.K., Lo H.P., Zhang N. Estimation of an origin-destination matrix with random link choice proportions: a statistical approach // Transportation Rese., 1996. 30B. P. 309-324.

8. Nihan, N.L., and G.A. Davis. Recursive Estimation of Origin-Destination Matrices from Input/Output Counts //Transportation Research-B, 1987. Vol. 21B. N2. P. 149-163.

Изучение пассажиропотоков на отдельных маршрутах проводят с целью повышения качества транспортного обслуживания пассажиров, для чего используют информацию, полученную при решении технологических задач выбора и распределения подвижного состава, рационализации режимов и расписаний движения. Интенсивность пассажиропотока представляют в табличной форме либо графически по различным дням недели, периодам суток, направлениям движения автобусов на маршруте. Объем перевозок по перегонам маршрута определяют одним из экспериментальных методов:

Глазомерный метод

Силуэтный метод

Весовой метод

Табличный метод

Автоматизированный метод

Опросный метод

Талонный метод

Расчетно-аналитический метод

Распределение пассажиропотоков на маршруте (по часам суток и участкам маршрута) представлены в Таблице 1 и Таблице 2.

Таблица 1 - Распределение пассажиропотока по часам суток

Часы суток	Количество пассажиров
Прямое направление	Обратное направление

Таблица 2 - Распределение пассажиропотока по участкам маршрута

Характеристика пассажиропотока

Пассажиропоток - количество пассажиров, которое фактически проезжает в данный момент времени в данном направлении.

Методы изучения пассажиропотока:

Анкетный метод обследования перевозок пассажиров основан на заполнении гражданами или специальными учетчиками анкеты опроса о количестве поездок, цели и способах передвижения, маршрутах следования, местах пересадки, времени передвижения и для выяснения других вопросов, в зависимости от цели проводимого обследования.

Отчетно-статистические методы основаны на использовании данных действующей системы учета и отчетности по перевозкам. Практическое применение ограничено наличием учетных показателей. Метод является основным при обследованиях, проводимых на междугородных и международных маршрутах. В городах отчетно-статистический метод дает информацию об общем объеме перевозок пассажиров, распределении часовой выручки автомобилей-такси.

Экспериментальные методы основаны на обследованиях, проводимых по разработанным программам, методикам. Этот метод является основным для обследования входов-выходов на внутригородских и пригородных маршрутах.

Расчетно-аналитические методы основаны на использовании моделей пассажирообразования и пассажиропоглощения, моделях прогноза показателей, характеризующих потребности в перевозках. Область применения- уточнение и корректировка данных, полученных при проведении обследований.

Глазомерный метод применяет водитель автобуса, которому перед выездом на линию выдают специальную форму. Находясь на наиболее пассажиронапряженном перегоне маршрута, водитель на глаз оценивает наполнение автобуса пассажирами. Силуэтный метод используется при обследовании наполнения автобусов на остановках маршрута. Прошедшие

предварительную подготовку учетники визуально оценивают наполнение автобуса «на просвет». При обследовании учетник записывает в форму время прохождения автобуса определенного типа с наполнением, соответствующим наиболее похожему силуэту.

Весовой метод подсчета наполнения салона пассажирами предусматривает использование датчиков, смонтированных на пневморессорах автобуса. Датчики формируют сигналы, пропорциональные массе пассажиров, находящихся в автобусе. Средняя масса пассажира применяется равной 70 кг.

Табличный метод применяется в двух вариантах - обследование проводится в автобусе или на остановочных пунктах. Во время обследования в автобусах учетчики располагаются около дверей и заполняют специальную табличную форму. На каждом остановочном пункте учетчик подсчитывает число вышедших и вошедших пассажиров, и делает в форме соответствующую запись.

Автоматизированный метод обеспечивает снижение трудоемкости и стоимости обследования пассажиропотока. Регистратор состоит из датчиков, фиксирующих вход и выход пассажиров, блока регистрации данных и блока питания, подключаемого к бортовой электросети автобуса. Определение направления движения пассажиров (вход или выход) обеспечивает логическое устройство блока регистрации.

Опросный метод обеспечивают учетчики, располагающиеся в автобусах у каждой двери. Они опрашивают вошедших пассажиров: до какой остановки они едут, совершают ли при поездке пересадки и на какие маршруты. Данные вносят в таблицу.

Талонный метод основной при определении межостановочных корреспонденций. Каждому пассажиру при посадке вручают специальный талон, сдаваемый учетчику при выходе из автобуса. Расчетно - аналитический метод позволяет рационализировать объем обследования корреспонденций.

Достоверную картину корреспонденции обеспечивает обследование только всех выполняемых рейсов автобусов.

На маршруте № 49 обследование пассажиропотока проводилось визуальным методом.

Таблица 3 - Пассажиропоток по часам суток

Часы суток	Перевезено пассажиров
Прямое направление	Обратное направление	В обоих направлениях