508

Моделювання потоку маршрутних транспортних засобів

Дипломная

Логистика и транспорт

Модель розподілу пасажиропотоку між маршрутами міського пасажирського транспорту. Задача оптимізації інтенсивності міського пасажирського транспорту з урахуванням втрат системи місто. Узагальнення задачі для розгалуженої маршрутної мережі міського пасажирського транспорту.

Украинкский

2013-01-06

1.76 MB

119 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ  І  НАУКИ, МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ

ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЇ МАТЕМАТИКИ

Спеціальність 6.080200 – Прикладна математика

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ  РОБОТИ  БАКАЛАВРА

на тему:     Моделювання потоку маршрутних транспортних засобів

Виконав ст. гр.ПМ-08            Коновалов Н.О.

Кер. дипл. роботи                     Косухіна О.С.

Зав.  кафедрою           Самохвалов С.Є.

Оцінка кваліфікаційної роботи_____________________________________

Дніпродзержинськ

2012

РЕФЕРАТ

Дипломна робота: 44 с., 17 рис., 1 табл., 11 джерел, 1 додаток.

Об′єкт дослідження: потік міського пасажирського транспорту.

Мета роботи: оптимізація інтенсивності руху міського пасажирського транспорту з обмеженням на пасажиромісткість та без.

Методи дослідження: методи оптимізації, ітераційні методи розв’язку систем рівнянь, програмне середовище Microsoft Visual C++.

У загальній частині роботи розглянуті методи накладання маршрутних схем та найпростіша модель розподілу пасажиропотоку між маршрутами міського пасажирського транспорту.

В спеціальній частині розроблений алгоритм та програма для визначення оптимальної інтенсивності руху маршрутного пасажирського транспорту з використанням мінімізації витрат системи «місто», побудовано гістограми оптимальних інтенсивностей руху та наповненості транспортного засобу.

МАРШРУТНІ ТРАНСПОРТНІ ЗАСОБИ, ПОТІК, ПАСАЖИРОМІСТКІСТЬ, МАРШРУТНІ СХЕМИ, СИСТЕМА «МІСТО», ПРОГРАМНЕ СЕРЕДОВИЩЕ MICROSOFT VISUAL C++

ВСТУП . . . . . . . . . . . 4

  1.  ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА. . . . . . . . 6
    1.  Накладання маршрутних схем . . . . . 6
    2.  Найпростіша модель розподілу пасажиропотоку між маршрутами міського пасажирського транспорту . . . . 11
    3.  Математична модель розподілу пасажиропотоків між маршрутами міського пасажирського транспорту в разі світлофорного регулювання вуличного руху . . . . . 14

1.3.1. Середній час очікування громадського транспорту . 15

1.3.2. Розподіл пасажиропотоку між маршрутами . . 17

  1.  Розподіл двох категорій пасажирів за двома видами громадського транспорту . . . . . . . . 19
  2.  СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА. . . . . . . . 24
    1.  Мінімізація часу очікування  та втрат пасажирів . . 24
    2.  Задача оптимізації інтенсивності міського пасажирського транспорту з урахуванням втрат системи «місто» . . . . 25
    3.  Узагальнення задачі для розгалуженої маршрутної мережі міського пасажирського транспорту . . . . . . 26
    4.  Задача оптимізації інтенсивності руху міського пасажирського транспорту з обмеженням на пасажиромісткість . . 27
    5.  Постановка задачі . . . . . . . 28
  3.  ОХОРОНА ПРАЦІ . . . . . . . . 36
    1.  Законодавча та нормативна база охорони праці в Україні . 36
    2.  Аналіз умов праці . . . . . . . 37
    3.  Заходи, щодо оптимізації  умов  праці . . . . 40

ВИСНОВКИ. . . . . . . . . . . 43

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ . . . . . . . . 44

ДОДАТОК А  . . . . . . . . . 45

ВСТУП

В теперішній час стан міських транспортних систем в Україні важко назвати задовільним. Зокрема, міський пасажирський транспорт має складну структуру, в якій, як правило, висока частка мікроавтобусів малої місткості, що призводить до зростання завантаження транспортної мережі, підвищує витрати часу на пересування по місту як на індивідуальному, так і на громадському транспорті.

Останнім часом спостерігається збільшення кількості маршрутів і інтенсивності руху транспорту, в тому числі і суспільного. З одного боку, це сприяє більш якісному обслуговуванню пасажирів (зменшується час очікування на зупинному пункті, з'являється можливість вибору варіанта пересування і т.д.). З іншого боку, зростання інтенсивності роботи транспорту призводить до погіршення екологічної обстановки, підвищує небезпеку перевантаження доріг, а збільшення кількості маршрутів - до зайвої конкуренції між перевізниками за пасажирів, що знижує безпеку руху.

Залучення на ринок пасажирських перевезень приватних підприємців забезпечило перехід міського пасажирського транспорту до ринкових відносин. Позитивною стороною цього стало скорочення часу очікування на зупиночних пунктах за рахунок все зростаючої кількості рухомих одиниць. При цьому збитки муніципальних підприємств, що здійснюють перевезення пасажирів, збільшилися (за рахунок збереження пільг на проїзд, руху по нерентабельним маршрутам і т.д.). У зв'язку з цим потрібно встановити найбільш ефективний варіант роботи різних учасників ринку пасажирських перевезень, у тому числі визначити політику муніципальних органів влади з урахуванням інтересів транспортних операторів і пасажирів.

При дослідженні роботи міського пасажирського транспорту починати слід з самого складного суб'єкта в перевізному процесі - пасажира. Режим функціонування транспортної системи міста залежить від того, коли у людини виникне потреба в перевезенні, між якими пунктами зупинок, наскільки важлива ця поїздка, якому виду транспорту віддасть перевагу людина тощо.

Розгалуження маршрутної мережі міського пасажирського транспорту призводить до того, що пасажир може вибрати для переміщення один з декількох маршрутів. В теперішній час фактор накладання маршрутних схем при оптимізації роботи міського пасажирського транспорту не враховується, розглядаються лише ізольовані маршрути, а в західній літературі основним об'єктом дослідження є вибір способу пересування (особистий автомобіль, службовий транспорт, таксі, громадський транспорт).

1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1. Накладання маршрутних схем

Розглянемо потік міського пасажирського транспорту. Нехай через зупинний пункт проходить маршрутів. Для потенційного пасажира інтерес представляють тільки ті з них, за допомогою яких він може переміститись до пункту призначення. Тому розглянемо тільки ті маршрути , які перевозять один і той же пасажиропотік.

Нехай , тоді графік приходу маршрутних транспортних засобів, за допомогою яких можна переміститися від даної зупинки до пункту призначення, можна представити у вигляді рис. 1.1.

Нехай - інтервал часу між наступними один за одним транспортними засобами маршруту, , при регулярному русі для певного періоду часу. Однак у реальній транспортній мережі дотримання закладеного в розкладі оптимального інтервалу заскладно. Тому потік рухливих одиниць маршруту неминуче приймає випадковий характер, а інтервали між сусідніми транспортними засобами, що рухаються по конкретному маршруту, стають випадковими величинами [4].

При необхідно розглядати регулярність руху всього потоку маршрутних транспортних засобів, що перевозять пасажирів між пунктами зупинок. Легше забезпечити регулярність руху на одному маршруті, ніж узгодити рух транспорту на великій кількості маршрутів

ТЗ 2-го маршруту

ТЗ 1-го маршруту

ТЗ 3-го маршруту

Час прибуття ТЗ на ЗП

Рис. 1.1. Графік прибуття маршрутних транспортних засобів (ТЗ) на зупиночний пункт (ЗП).

Якщо інтервали руху на маршрутах різні (див. рис. 1.1), то загальної регулярності домогтися неможливо.

Розглянемо вплив регулярності на час очікування маршрутного транспортного засобу. Нехай , тобто через зупинку проходить 2 маршруту з інтервалами руху 10 і 30 хвилин, 3 маршрути - з інтервалами руху 10, 20 і 30 хвилин і т.д. Так як всі маршрути можуть перевезти пасажира до місця призначення, то для пасажира вони представляють один потік з загальним середнім інтервалом руху . Збільшення кількості маршрутів знижує середній час очікування (рис. 1.2, а). Однак скорочення часу очікування для єдиного маршруту проходить більш високими темпами через те, що рух на ньому регулярний. З цього можна зробити висновок про те, що збільшення кількості маршрутів (мається на увазі дублювання маршрутів) призводить до підвищення середнього часу очікування.

З іншого боку, на пересування транспорту впливає безліч випадкових чинників, і домогтися регулярного руху навіть для одного маршруту досить складно. Тому розглянемо ті ж маршрути, але додамо випадковість у вигляді нормального розподілу зі стандартним відхиленням в 2 хвилини і нульовим математичним очікуванням (рис. 1.2, б).

Збільшення кількості маршрутів призводить до зниження середнього часу очікування. Однак навіть на єдиному маршруті регулярність руху знижується при підвищенні інтенсивності руху транспорту через вплив випадкових факторів. Для наочності покажемо, яку економію дає об'єднання маршрутів (рис. 1.3). 

Рис. 1.2. Залежність часу очікування ТЗ від кількості маршрутів при регулярному (а) і нерегулярному (б) русі на маршрутах:

1 - набір маршрутів; 2 - єдиний маршрут.

Рис. 1.3. Економія часу очікування при об'єднанні маршрутів:

1 - регулярний рух; 2 - нерегулярний рух.

Скорочення кількості маршрутів і одночасне підвищення регулярності руху на маршрутах призводить до підвищення якості обслуговування пасажирів в два рази (зниження часу очікування на 50%).

Таким чином, необхідно дослідити фактор накладання маршрутних схем міського пасажирського транспорту при розрахунку середнього часу очікування пасажирів на зупинці.

Рис. 1.4. Варіанти накладання маршрутних схем.

На рис. 1.4 представлені різні варіанти накладання маршрутних схем для двох маршрутів. На рис. 1.4, а показано збіг маршрутів в одній точці. При цьому пасажиропотоки, що перевозяться цими маршрутами, не накладаються один на одного. Даний вид накладання маршрутних схем не грає ролі при визначенні часу очікування. На рис. 1.4, б, в показані варіанти накладання, при яких частина маршрутної мережі - спільна. Чим більша кількість загальних перегонів мають два маршрути, тим більше цей вид накладання буде впливати на визначення часу очікування. Врахування варіанту накладання, представленого на рис. 1.4, г, дозволяє також більш коректно розрахувати час очікування. Особливо це важливо, якщо початковий зупиночний пункт є пасажироутворюючим, а кінцевий - пасажиропоглинаючим.

Так як маршрутна мережа більшості українських міст досить щільна, то на практиці в будь-якому з них зустрічаються всі види накладання маршрутних схем [5, 10]. При зростанні загальної кількості маршрутів в населеному пункті збільшується не тільки кількість маршрутів, за допомогою яких можна переміститися з зупиночного пункту до , але й кількість різних комбінацій накладань маршрутних схем.

Середню кількість збігів перегонів різних маршрутів можна оцінити за допомогою маршрутного коефіцієнта [6]:

де - довжина маршруту, км; – довжина вулиці, по якій проходить хоча б один маршрут, км.

Крім того, для кожного міста можна розрахувати кількість перегонів, за якими пасажир може переміститися за допомогою одного, двох, ..., маршрутів.

Однак маршрутний коефіцієнт не відображає ступінь накладання пасажиропотоків на маршрутну мережу, тобто маршрути можуть проходити за одним і тим же ділянці вулично-дорожньої мережі, але пасажири не мають можливості вибору будь-якого з них для переміщення. Така ситуація виникає, якщо початкові зупиночні пункти є пасажироутворюючими, а кінцеві - пасажиропоглинаючими, при цьому пасажирообмін зупиночних пунктів, через які проходить загальна частина маршрутів, незначний (див. рис. 1.4, в).

Пропонується характеристика: коефіцієнт накладання пасажиропотоків на маршрутну мережу [10]. Коефіцієнт розраховується за формулою:

Якщо , то пасажир завжди має можливість переміститися до місця призначення лише одним маршрутом, тому завдання оптимізації роботи міського пасажирського транспорту розпадається на завдання оптимізації роботи транспорту на кожному окремому маршруті.

Чим вище значення , тим вище значимість обліку накладання маршрутів при вирішенні задач оптимізації роботи МПТ.

Коефіцієнт накладання пасажиропотоків на маршрутну мережу, на відміну від маршрутного коефіцієнта, - величина непостійна для конкретної вулично-дорожньої мережі, що пов'язано з тим, що пасажиропотік змінюється по годинах доби, дням тижня, місяців року.

При визначенні коефіцієнта накладання маршрутних схем і маршрутного коефіцієнта немає необхідності в поділі на види транспорту, оскільки пасажир не робить різниці між трамваєм, автобусом або тролейбусом. Для більш ефективної роботи транспортної системи необхідно знижувати коефіцієнт накладання маршрутних схем за рахунок скорочення схожих маршрутів. Це дозволить підвищити регулярність, проте призведе до збільшенняпересадочного коефіцієнта. Тому питання закриття окремих маршрутів має великі соціальні наслідки, що говорить про необхідність більш ефективно використовувати існуючі маршрути.

1.2. Найпростіша модель розподілу пасажиропотоку між маршрутами міського пасажирського транспорту

Оптимальний розподіл пасажирів з точки зору транспортних підприємств висвітлюється в [7]. В [3], так само як в [11], зміна кількості пасажирів у транспортному засобі, на зупинному пункті розглядається як випадковий процес. При цьому інтервал часу між маршрутними транспортними засобами є однаково розподіленої випадкової величиною, що говорить про те, що до уваги приймається один маршрут МПТ. Для кількох маршрутів виникає проблема в описі розподілу інтервалів часу між автобусами і, отже, в отриманні формули розподілу пасажирів між маршрутами і розрахунку часу очікування. В даному параграфі будемо застосовувати найпростіший потік, головна перевага якої - адитивність.

Визначимо, яку кількість пасажирів розподілиться на кожен маршрут пасажирського транспорту з урахуванням того, що в місті існує безліч пасажиропотоків. Для розв’язання даної задачі потрібна така інформація:

- Набір зупиночних пунктів, по яких рухаються транспортні засоби та переміщуються пасажири;

- Зупинки, між якими маршрут може перевезти пасажирів (визначається для кожного маршруту);

- Потреба пасажирів у перевезенні з кожної зупинки на іншу (кількість пасажирів, що надходять на кожен зупиночний пункт, щоб переміститися на інший зупиночний пункт в одиницю часу).

Інформацію про потребу пасажирів отримують різними методами (анкетними, звітно-статистичними, натурними, автоматизованими) [2]. Отримання достовірної інформації про пасажиропотоках є складним завданням і не входить в рамки даних досліджень.

Основна модель потоків транспорту і пасажирів базується на розподілі Пуассона [6]. В даному випадку пасажир може вибрати один з декількох маршрутів для переміщення до місця призначення (тобто здійснює посадку в перше підійшло транспортний засіб). У таких умовах слід визначити кількість пасажирів, що вибрали кожен маршрут для пересування.

Пасажиропотік з інтенсивністю можуть перевезти кілька маршрутів різних транспортних операторів. Сумарна інтенсивність потоків транспорту на цих маршрутах:

Сумарний потік також є пуасонівським, тому середній час очікування МПТ становить, по [3]:

а сумарний час, втрачений пасажирами в очікуванні громадського транспорту в місті, буде дорівнювати:

Ствердження 1.1. Функція середнього часу очікування (1.3) опукла вниз по інтенсивності руху МПТ.

В (1.2) знаменник є лінійною функцією, тому

(1.3) - гіпербола або опукла вниз функція. Таким чином,

(1.3) являє собою суму опуклих вниз функцій (1.2) і тому також опукла вниз.

Необхідно також розрахувати, яка кількість пасажирів віддасть перевагу кожен з маршрутів громадського транспорту. В даному випадку потік транспортних засобів кожного маршруту пуасонівський. На рис. 1.6 показано, що при будь-якій кількості пасажирів, які очікують на зупинному пункті, ймовірність підходу транспортного засобу маршруту залежить від частки транспортних засобів цього маршруту в загальному потоці транспорту.

Рис. 1.6. Процес зміни кількості пасажирів на зупинному пункті.

Тому пасажиропотік розподіляється пропорційно інтенсивності руху транспорту на даному маршруті [8], тоді середня частка маршруту l оператора k від пасажиропотоку між пунктами i та j.

Чисельник показує кількість рейсів , виконуваних обраним маршрутом (якщо пасажиропотік може бути перевезений даним маршрутом ). У знаменнику - загальна кількість рейсів, здатних перевезти даний пасажиропотік. Формула (1.4) показує ймовірність появи транспортного засобу обраного маршруту. Так як потоки транспорту пуасонівські, то інтервал часу між сусідніми транспортними засобами розподілений однаково. Відповідно, застосувавши формулу (1.6) для всіх пасажиропотоків, отримаємо загальну кількість пасажирів, що вибрали l-й маршрут оператора:

Ствердження 1.2. Функція середньої кількості пасажирів, що вибрали маршрут (1.5), опукла вгору по інтенсивності руху МПТ на цьому маршруті.

Уявімо доданок з (1.3) в наступному вигляді:

Перший доданок - константа і не впливає на опуклість, у другому доданку чисельник не залежить від змінної (змінна скорочується). Тоді другий доданок є гіперболою, а негативний знак забезпечує опуклість вгору. Таким чином, (1.5) є сумою опуклих вгору функцій і тому також є опуклою вгору.

1.3. Математична модель розподілу пасажиропотоків між маршрутами міського пасажирського транспорту в разі світлофорного регулювання вуличного руху

У попередньому параграфі передбачалося, що потік транспорту пуасонівський. Проте рух транспорту в міському середовищі схильне світлофорного регулювання, яке призводить до того, що потік транспорту не є найпростішим - рух здійснюється «пачками», що формуються за час горіння червоного сигналу світлофора [3]. Тому необхідно розробити більш адекватну модель руху транспорту, на основі якої потрібно розрахувати середній час очікування МПТ і розподіл пасажиропотоків за маршрутами [7].

На рис. 1.7 показано розташування транспортних засобів та пасажирів на зупинному пункті. Як правило, зупинний пункт розташований за перехрестям, тому пасажири мають можливість заздалегідь визначити склад транспортного потоку, тобто побачити, чи є серед потоку громадський транспорт і до яких маршрутах він відноситься. Якщо є номери маршрутів, які пасажир може використовувати, то він вибирає напрямок пересування транспортного засобу необхідного маршруту в межах зупиночного пункту для забезпечення швидкої посадки.

Рис. 1.7. Модель під'їзду транспортних засобів до зупинки поблизу регульованого перехрестя:

1 - пасажири, 2 - зупинний пункт, 3 - транспортний засіб, 4 -світлофор.

Тривалість циклу світлофорного регулювання зазвичай становить 60-90 секунд, з цього часу близько 30 секунд доводиться на під'їзд громадського транспорту до зупинки пункту, тобто громадський транспорт розбивається на «пачки», склад яких може змінюватися в залежності від часу посадки, швидкості руху транспорту і т.д.

Якщо в «пачці» знаходиться кілька транспортних засобів, здатних перевезти пасажира до місця призначення, то чим далі знаходиться транспортний засіб, тим менше ймовірність того, що пасажир його вибере. Однак порядок розподілу транспортних засобів в «пачці» може бути будь-яким (внаслідок випадковості потоку транспорту), тому в цілому пасажиропотік розподіляється між маршрутами рівномірно.

Відзначимо також, що рух громадського транспорту регулюється принаймні на кінцевих зупиночних пунктах, для того щоб підвищити регулярність і запобігти скупчуванню транспортних засобів одного маршруту на зупинному пункті. Тому малоймовірно наявність транспортних засобів одного маршруту в одній «пачці».

1.3.1. Середній час очікування громадського транспорту

Введемо додатковий параметр моделі: тривалість циклу світлофорного регулювання. Кількість транспортних засобів маршруту в «пачці» . Так як передбачається, що між транспортними засобами одного маршруту існує координація (хоча б регулювання на кінцевих зупиночних пунктах), в «пачці» можуть перебувати транспортні засоби кожного маршруту в кількості не більше 1, тоді .

Зазначимо, що тривалість світлофорного циклу значно менше інтервалу руху по маршруту, тобто

У даних умовах ймовірність появи транспортного засобу маршруту в «пачці», що проходить за цикл, можна наближено записати як

Відповідно ймовірність того, що транспортний засіб не з'явиться за цикл:

Ймовірність того, що ні один транспортний засіб не приїде за цикл

Час очікування висловимо через кількість світлофорних циклів. Уявімо даний процес у вигляді марковського ланцюга, де - ймовірність того, що пасажир чекатиме ще один цикл, а - імовірність того, що транспортний засіб приїде. Тому імовірність, що пасажир і транспортний засіб прибудуть до зупиночного пункту в один і той же цикл, складе

Це обумовлено тим, що в нульовий стан можливо потрапити з усіх станів з імовірністю (рис. 1.8). Ймовірність стану i виражається для марковської ланцюга як

Рис. 1.8. Процес зміни часу очікування транспорту (циклів).

Тому ймовірність того, що час очікування складе г циклів, розраховується наступним чином:

Середня кількість циклів до приїзду першого транспортного засобу складе

Дані висловлювання отримані аналогічно середній кількості заявок в системі масового обслуговування .

Таким чином, середній час очікування (середня кількість циклів, помножене на тривалість циклу) визначається за формулою:

Відзначимо, що в межі середній час очікування співпаде з формулами, отриманими раніше для найпростішого потоку (1.4):

1.3.2. Розподіл пасажиропотоку між маршрутами

Для розрахунку наповнюваності транспортних засобів та кількості перевезених пасажирів необхідно отримати уявлення про розподіл пасажиропотоків між маршрутами. Рух громадського транспорту на одному маршруті практично не пов'язане з іншими маршрутами, тобто поява в «пачці» одних транспортних засобів не залежить від інших. Тому ймовірність формування «пачки» - «пачка», становить

Відповідно вибір пасажиром з «пачки» кожного з маршрутів рівноможливий:

Позначимо безліч всіх можливий складів «пачок» , тоді загальна частка маршруту пропорційна

Враховуючи нормувальний коефіцієнт , отримаємо ймовірність вибору маршруту пасажирами:

Для вирішення оптимізаційних завдань необхідно показати опуклість вгору функції (1.7) за інтенсивністю руху транспорту .

Ствердження 1.3. Функція середньої кількості пасажирів, що вибрали маршрут (1.7), опукла вгору по інтенсивності руху МПТ на цьому маршруті.

Уявімо (1.7) у вигляді суми доданків, причому (інакше пасажиропотік не може бути перевезений на маршруті ):

де середня кількість пасажирів, які обрали маршрут 3.

Тоді друга похідна від по буде від’ємною:

У другому доданку та , що призводить до того, що друга похідна менше нуля. Тому функція (1.7) опукла вгору. В даному параграфі розроблена більш складна модель потоку транспорту з урахуванням світлофорного регулювання, на основі якої отримані формули розрахунку середнього часу очікування та розподілу пасажиропотоків між маршрутами. Запропоновані моделі можуть бути ефективно використані при плануванні роботи міського маршрутизованого транспорту в сучасних умовах.

1.4. Розподіл двох категорій пасажирів за двома видами громадського транспорту

Перевага пасажиром того чи іншого маршруту залежить від безлічі умов. Зокрема, вибір може залежати від швидкості переміщення [7] або сукупного значення набору елементів [11]. Однак при невисокому рівні життя приймається однозначне рішення, особливо якщо проїзд пільговий, у тому числі безкоштовний.

У багатьох російських містах пасажирський транспорт можна розділити на два види: що пропонує будь-які пільги при проїзді і без пільг. Категорії пільговиків і відповідні пільги можуть бути різними: їх склад і розмір визначають федеральні, регіональні та муніципальні органи влади. Пільга може бути виражена в безкоштовному проїзді або часткової його оплати. Також пільги можуть діяти лише в певні періоди часу. Побічно до пільгової категорії населення можна віднести людей, які купують проїзні квитки. Однак, як правило, пільги поширюються не на всі види маршрутного громадського транспорту, а лише на окремі.

Відповідно, і поведінка пасажирів, що мають ті чи інші пільги, відрізняється від поведінки інших пасажирів, тому необхідно дослідити поведінку людини на зупинному пункті виходячи з того, має він пільгу на проїзд в тому чи іншому виді транспорту чи ні. В даному параграфі маршрути міського пасажирського транспорту умовно розбиті на два типи: муніципальні автобуси і маршрутні таксі. У муніципальних автобусах існують пільги на проїзд, а в маршрутних таксі вони практично відсутні.

Пільгові категорії населення, як правило, - люди з не дуже високим достатком, і тому вони орієнтовані на переміщення по місту з використанням муніципальних маршрутів. Пасажири, які не мають пільг, як правило, не звертають уваги на вид транспорту і здійснюють посадку в перше підійшло транспортний засіб, що показано на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Поведінка різних категорій пасажирів на зупинному пункті.

Щоб описати процес перевезення пасажирів в даному випадку, необхідно ввести додаткові параметри для опису двох категорій пасажирів і двох видів транспорту [10].

У даній постановці задачі уявімо, що по одним і тим же маршрутам може рухатися як муніципальний транспорт, так і маршрутні таксі. В такому випадку при вирішенні оптимізаційної задачі будуть також вирішені питання: які маршрути будуть використовувати тільки муніципальний транспорт, на яких будуть експлуатуватися тільки маршрутні таксі і які маршрути будуть обслуговувати одночасно два види транспорту.

Інтенсивність потоку муніципального транспорту, що перевозить пасажиропотік між пунктами зупинок :

Інтенсивність потоку маршрутних таксі:

У даній моделі в маршрутних таксі переміщуються тільки категорії пасажирів, які не мають пільг, тому визначимо середню кількість пасажирів, що вибрали маршрутне таксі на маршруті , наступним чином:

Зазначимо: в знаменнику зазначено, що категорії пасажирів, які не мають пільг, також здійснюють посадку і в муніципальні транспортні засоби, тобто пасажиропотік розподіляється по всім транспортним засобам.

Ствердження 1.4. Функція середньої кількості пасажирів, що вибрали маршрутне таксі (1.8), опукла вгору по інтенсивності руху МПТ на цьому маршруті.

Представимо доданок з функції (1.8) в наступному вигляді:

Перший доданок - константа і не впливає на опуклість, у другому доданку чисельник не залежить від змінної (змінна скорочується). Тоді другий доданок - гіпербола, а знак мінус забезпечує опуклість вгору. Таким чином (1.8) є сумою опуклих вгору функцій і тому також опукла вгору.

Середній інтервал руху громадського транспорту, здатного перевезти пасажирів, які не мають пільг, між пунктами  обернено пропорційний інтенсивності руху транспорту:

Тоді середня кількість пасажирів, які не мають пільг, яке виграє кожен транспортний засіб (незалежно від номера маршруту):

У даній моделі пільгові категорії пасажирів розподіляються тільки по муніципальних маршрутах, тому середня кількість пасажирів, що перевозиться на маршруті з:

У лівій частині формули (1.9) розраховується кількість пасажирів, які не мають пільг (воно ділиться між усіма маршрутами), а в правій - кількість пільговиків (яке ділиться між муніципальними маршрутами).

Ствердження 1.5. Функція середньої кількості пасажирів, що вибрали муніципальний маршрут (1.9), опукла вгору по інтенсивності руху МПТ на цьому маршруті.

Доказ цього твердження очевидно (по аналогії з твердженнями 1.2 і 1.4).

Середня кількість пільговиків, які очікують транспорт на зупинці:

Середня кількість пасажирів, які не мають пільг і очікують транспорт на зупинці:

Для муніципального транспорту важливо розрахувати відсоток пасажирів, які мають пільги. Ця величина не постійна і залежить від інтенсивності руху громадського транспорту: чим інтенсивність руху вище, тим частка пасажирів, які мають пільги, нижче (1.10). Частка пасажирів, що знаходяться в муніципальних автобусах і не мають пільг, розраховується наступним чином:

Важливою характеристикою роботи громадського транспорту є час, втрачений пасажирами в очікуванні МПТ. Для пільгових категорій населення вона становить

для пасажирів, які не мають пільг

Ствердження 1.6. Функції середнього часу очікування пасажирами (1.11,1.12) опуклі вниз по інтенсивності руху міського пасажирського транспорту.

У кожному доданку (1.11,1.12) знаменники є лінійними функціями, тому вони є гіперболами або опуклими вниз функціями. Таким чином, (1.11, 1.12) є сумою опуклих вниз функцій і тому також опуклі вниз.

2. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1. Мінімізація часу очікування та втрат пасажирів

Розглянемо постановку задачі мінімізації при відсутності накладання маршрутних схем, тобто у кожного маршруту свій пасажиропотік, який не може бути перевезений іншими маршрутами. Основні параметри моделі:

- інтенсивність пасажиропотоку, перевезеного на маршруті ;

- інтенсивність потоку транспорту на маршруті ;

- собівартість одного рейсу на маршруті .

Таким чином, середній час очікування на кожному маршруті - зворотна функція інтенсивності руху транспорту на цьому маршруті. Помноживши середній час очікування на кількість пасажирів, отримаємо втрати часу пасажирів (), які необхідно мінімізувати

при обмеженні

Вирішимо задачу (2.1, 2.2) для одного маршруту методом множників Лагранжа:

де - множник Лагранжа

Розв’язок знаходиться із рівності нулю частинних похідних:

звідки

2.2. Задача оптимізації інтенсивності міського пасажирського транспорту з урахуванням втрат системи «місто»

Для порівняння розглянемо задачу оптимізації інтенсивності міського пасажирського транспорту з урахуванням втрат часу пасажирів. Нехай - збиток міському середовищі від роботи міського транспорту, тоді втрати системи «місто»:

Змінні не впливають один на одного, і задача (2.3) розпадається на частини: для кожного маршруту оптимальна інтенсивність руху транспорту:


Природно припустити, що чим вище транспортні витрати, тим більше шкоди міському середовищі, тому нехай , тоді якщо порівняти з рішенням задачі (2.1, 2.2), можна зробити висновок: рішення збігаються при дотриманні умови:

Розглянемо задачу (2.3) без обмеження при деякій вартості пасажиро-години:

Нехай - оптимальні транспортні витрати при вартості пасажиро-години . В цьому випадку, щоб отримати рішення задачі (2.1, 2.2) при постійному рівні транспортних витрат , необхідно пропорційно змінити інтенсивність руху МПТ, тому рішення (2.1, 2.2):

2.3. Узагальнення задачі для розгалуженої маршрутної мережі міського пасажирського транспорту

Розглянемо узагальнення моделі на випадок накладання маршрутних схем. Постановка задачі виглядає наступним чином:

при обмеженні

Функція Лагранжа має вигляд:

Ствердження 2.1. Якщо транспортні витрати пропорційні збитку, що наноситься міському середовищу , то існує вартість часу , при якій розв’язок задачі (2.6) збігається з рішенням задачі:

Розв’язок (2.6) знаходиться із системи рівнянь

Таким чином, завдання оптимізації інтенсивності руху громадського транспорту при обмеженні транспортних витрат зводиться до задачі оптимізації без обмеження, але зі зміненою вартістю пасажиро-години.

2.4. Задача оптимізації інтенсивності руху міського пасажирського транспорту з обмеженням на пасажиромісткість

Перший варіант постановки задачі - без урахування перетину маршрутів. Основні параметри моделі: - максимальна номінальна місткість транспортного засобу; – вартість одного рейсу на маршруті; приймає значення 1, якщо на маршруті зупинний пункт знаходиться не пізніше пункту та раніше пункту , інакше набуває значення 0.

Для розрахунку параметра можна скористатися наступною формулою:

Формула показує, що пасажир може бути перевезений від пункту до пункту , а потім від пункту до пункту .

Визначимо частку пасажиропотоку , яку забирає маршрут :

Тепер запишемо в загальному вигляді обмеження на пасажиромісткість:

Критерієм в задачі є мінімізація сумарних витрат транспорту та пасажирів:

Зазначимо, що задача (6.8, 6.9) важко вирішувана для реального міста, тому що містить велику кількість обмежень. Однак кількість обмежень можна скоротити, тому що для більшості маршрутів існує зупинний пункт, на якому спостерігається найбільше наповнення транспортного засобу, і якщо обмеження на пасажиромісткість на даному пункті буде виконано, то на інших це обмеження виконається автоматично. Тому кількість обмежень можна звести до кількості маршрутів.

2.5. Постановка задачі

Для зручності зробимо постановку задачі у спрощеній формі.

Нехай - інтенсивність потоку пасажирів, що перевозяться транспортними засобами тільки маршруту;

- інтенсивність потоку пасажирів, що перевозяться транспортними засобами усіх маршрутів;

- збиток міському середовищі від одного рейсу на маршруті;

- інтенсивність транспортного потоку на маршруті;

- інтенсивність транспортного потоку на всіх маршрутах;

- максимальна пасажиромісткість на маршруті.

Втрати системи «місто» виражаються формулою:

Обмеження на пасажиромісткість для першого і другого маршрутів:

Розглянемо задачу при чотирьох маршрутів та наступних параметрах: пасажиропотока , , , , .

Враховуючи, що пасажиропотік на другому маршруті вище, для перевезення використовується автобус великого класу (ПАЗ-32054), що завдає за один рейс збиток міському середовищу в розмірі , на третьому маршруті для перевезення використовується мікроавтобус середнього класу

(Volkswagen Transporter), що наносить за один рейс збиток міському середовищу в розмірі . На інших маршрутах використовуються мікроавтобуси малого класу (Mercedes Sprinter) місткістю , що наносять за один рейс збиток міському середовищу в розмірі

Вартість втраченого часу пасажирів в очікуванні . (тобто мінімальна почасова заробітна плата станом на 1.05.2012)

Оптимізація (2.10) може бути вирішена без обмежень (2.11, 2.12) і з обмеженнями. Загальний пасажиропотік становить .

За допомогою розробленої програми знайдемо оптимальну інтенсивність руху з обмеженням на пасажиромісткість та без. Оптимальну інтенсивність руху отримаємо мінімізуючи втрати системи «місто». В програмі для мінімізації функції змінних використано метод градієнтного спуску з початковим наближенням інтенсивності руху , ідея якого полягає у тому, щоб змінювати поточну координату у напрямку найшвидшого спадання цільової функції. Накладаючи обмеження на пасажиромісткість маршрутного засобу нам потрібно, щоб початкове наближення задовольняло системі нерівностей, а для цього ми звели їх до рівностей і програмно розв’язали за допомогою метода ітерацій, після чого отримані значення підставили у метод градієнтного спуску.

На рис. 2.1, представлено гістограму (для більшої наочності) оптимальних інтенсивностей руху міського пасажирського транспорту по маршрутах без обмеженням на пасажиромісткість та з обмеженням на рис. 2.2.

рис. 2.1 Гістограма інтенсивності руху МПТ без обмеження на пасажиромісткість

рис. 2.2 Гістограма інтенсивності руху МПТ з обмеженням на пасажиромісткість

Як ми бачимо при введенні обмежень для нашого випадку інтенсивності руху та маршрутів значно змінились, а для та майже залишились тими ж самими.

Прослідкуємо за зміною інтенсивностей при зменшенні кожного пасажиропотоку на 100 (рис. 2.3 та рис. 2.4), тобто , , , ,  та при збільшенні його на 200 (рис. 2.5 та рис. 2.6), тобто , , , , .

рис. 2.3 Гістограма інтенсивності руху МПТ без обмеженням на пасажиромісткість при зменшенні початкового пасажиропотоку на 100

рис. 2.4 Гістограма інтенсивності руху МПТ з обмеженням на пасажиромісткість при зменшенні початкового пасажиропотоку на 100

рис. 2.5 Гістограма інтенсивності руху МПТ без обмеженням на пасажиромісткість при збільшенні початкового пасажиропотоку на 200

рис. 2.6 Гістограма інтенсивності руху МПТ з обмеженням на пасажиромісткість при збільшенні початкового пасажиропотоку на 200

Із рис. 2.3 та рис. 2.4 можемо зробити висновок, що при невеликому пасажиропотоку інтенсивності знайдені за умови обмеження та без неї майже не відрізняються. Тобто чим менше пасажиропотік, тим менше змінюються інтенсивності із введенням обмеження.

А ось порівнюючи рис. 2.5 та рис. 2.6 робимо висновок, що при збільшенні пасажиропотоку інтенсивності починають значно відрізнятися при введенні обмежень.

Тобто облік обмеження має великий вплив при зростанні пасажиропотоку, а також для транспортних засобів меншою місткістю.

Порівняємо тепер середнє наповнення кожного маршрутного засобу з обмеженням на пасажиромісткість та без обмеження.

рис. 2.7  Середнє наповнення рухомого складу на маршрутах без обмежень

рис. 2.8 Середнє наповнення рухомого складу на маршрутах з обмеженням

Ми бачимо, що середнє наповнення МПТ зменшується при введенні обмежень. Тобто якщо не використовувати обмеження на пасажиромісткість, то може спостерігатися значне перевищення пасажиромісткості, що призведе до незручності пасажирів, перевантаження транспортного засобу та відмов в обслуговуванні пасажирів. Тому важливо враховувати обмеження на пасажиромісткість при організації роботи громадського транспорту.

 

3. ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці  — це:

  1.  система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження життя, здоров'я і працездатності людини в процесі трудової діяльності;
  2.  діюча на підставі відповідних законодавчих та інших нормативних актів система соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, що забезпечують збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.
  3.  дозвіл на початок робіт підвищеної небезпеки, який необхідний організації чи підприємству, хто працює в будівництві.

3.1. Законодавча та нормативна база охорони праці в Україні

В Україні діють закони, які визначають права і обов'язки її мешканців, а також організаційну структуру органів влади і промисловості. Конституція - основний закон держави - була прийнята Верховною Радою України 28 червня 1996 року. Вона декларує рівні права і свободи всім жителям держави: на вільний вибір праці, що відповідає безпечним і здоровим умовам, на відпочинок, на соціальний захист у разі втрати працездатності та у старості й деякі інші. Всі закони і нормативні документи повинні узгоджуватися, базуватися і відповідати статтям Конституції.

Законодавча база охорони праці України налічує ряд законів, основними з яких є Закон України "Про охорону праці" та Кодекс законів про працю (КЗпП). До законодавчої бази також належать Закони України: "Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності", "Про охорону здоров'я", "Про пожежну безпеку", "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення", "Про використання ядерної енергії і радіаційну безпеку", "Про дорожній рух","Про загальнообов'язкове соціальне страхування у зв'язку з тимчасовою втратою працездатності та витратами, зумовленими народженням та похованням", їх доповнюють державні міжгалузеві й галузеві нормативні акти - це стандарти, інструкції, правила, норми, положення, статути та інші документи, яким надано чинність правових норм, обов'язкових для виконання усіма установами і працівниками України.

Закон "Про охорону праці", прийнятий Верховною Радою України 14 жовтня 1992 p., був переглянутий і затверджений Президентом України в новій редакції 21 листопада 2002 р. Він складається з преамбули та 9 розділів. 

3.2. Аналіз умов праці

Умови праці при роботі з персональними комп'ютерами типу IBM PC визначаються санітарно-гігієнічними і технічними факторами, що роблять вплив на здоров'я оператора. Аналіз умов праці складається в порівнянні фактичних рівнів параметрів із гранично припустимими (ПДУ), відповідно до вимог стандартів ССБТ. Умови праці на робочому місці аналізуються по наступних факторах:

Повітря робочої зони

Для приміщень, які характеризуються незначним надлишком явного тепла,припустимі температура, відносна вологість і швидкість руху повітря для всіх періодів року робочої зони, відповідно до держстандарту 12.1. 005 – 88, зведені в таблиці 3.1. Порівнюючи фактичні рівні параметрів із гранично припустимими дійдемо висновку, що деякі регламентовані параметри повітря робочої зони виходять за рамки нормативів.

У теплий час року температура повітря досягала , відносна вологість у холодний період року досягала . У даному приміщенні відсутня загазованість, тому що немає її джерел. Концентрація пилу в повітрі складає , що відповідає ГДК. Швидкість руху повітря в теплий час близько 0,09м/c і 0,05 м/c у холодний час року. Для стабільної роботи ПК необхідна температура повітря в межах і відносна вологість Ці дані збігаються з оптимальними умовами роботи людини (див. табл. 3.1). Тому що фактичні значення наведених парамерів перевищують оптимальні, то для створення оптимальних умов роботи на робочому місці необхідно застосувати кондиціонування повітря.

Таблиця 3.1 Небезпечні та шкідливі фактори

Найменування

Одиниця виміру

Розрахункове значення за базовим об’єктом

Норматив

Температура

в холодний період

в теплий період

°С

°С

19,0

22,0

від 18 до 22

від 18 до 22

Вологість

в холодний період

в теплий період

%

%

55,0

55,0

від 40 до 55

від 40 до 55

Швидкість вітру

в холодний період

в теплий період

м/с

м/с

0,2

0,2

0,2

0,2

Освітлення

природне

штучне

%

Лк

1,5

400,0

1,5

400,0

Випромінювання

рентгенівське

ультрафіолетове

при 220-280 нм

при 280-320 нм

при 320-400 нм

мкр/г

Вт/м²

Вт/м²

Вт/м²

від 9 до 12

0

від 0 до 0,02

від 0,1 до 2,0

75,0

0,001

0,01

10,0

Шум

видимий діапазон

при 400-700 нм

дБА

Вт/м²

55

від 2,5 до 4,0

50-65

10,0

Яскравість

кд/м

від 75 до 80

35 не менше

Електричне поле

кв/м

15,0

від 20 до 60

Освітленість

Відповідно до СНіП II — 4-79 мінімальним об'єктом розрізнення буде «.», тому що оператор ЕОМ в основному працює з текстовою інформацією (документи, лістинг програм). Звичайно розмір крапки до 0,5мм. Відповідно до вищесказаного маємо III розряд зорової роботи. Тому що всі текстові документи звичайно пишуться темним кольором на світлому (білому) папері. Тому можна сказати, що контраст об'єкта розрізнення з тлом буде великим. Для освітлення робочого місця звичайно використовується сполучене освітлення. У комп'ютерному класі передбачений рівномірний розподіл яскравості (перепад яскравості не перевищує 1:3), виключаються яскраві джерела світла і блискучі поверхні з поля зору оператора. Для освітлення використовують газорозрядні лампи ЛБХ-80. Припустима пульсація освітленості для напружених зорових робіт складає 10 %. За вимогою СНіП-4-79 необхідна освітленість повинна знаходиться в межах 300-400 лк. Фактична освітленість на робочих місцях коливається між 210-240 лк. Пульсація яскравості дисплея не перевищує припустимі значення.

Шум

Припустимий рівень звуку шуму за ДСТ 12.1.003-83 на робочих місцях лабораторій, для проведення експериментальних робіт, складає величину 50 – 65 дБ. Порівнюючи фактичні рівні параметрів із гранично припустимими дійдемо висновку, що фактичні значення параметрів значно нижче, ніж гранично припустимі, отже, ніякі додаткові засоби захисту від шуму не вимагаються.

Вібрації

У лабораторії відсутнє устаткування, що створює які-небудь значні вібрації. Отже немає необхідності в захисті оператора від вібрацій.

Іонізуюче випромінювання

ЕЛТ монітора комп'ютера є джерелом радіаційного випромінювання. Монітор створює іонізуюче випромінювання, а саме – м'яке рентгенівське випромінювання, створюване електронним променем при його гальмуванні, у наслідок зіткнення з маскою ЕЛТ. Монітор комп'ютера типу Samtron 400b відповідає шведському стандарту ТСО-95, що відповідає НРБ-83.

Електромагнітні випромінювання

Тому що всі джерела електромагнітних випромінювань екрановані та мають заземлення то вважаємо, що електромагнітні перешкоди відсутні.

Електробезпечність

Живлення здійснюється однофазною мережею з заземленою нейтраллю. Устаткування, що підключається до таких мереж звичайно зануляється, але оскільки живлення комп'ютера здійснюється через розділовий трансформатор (для живлення устаткування комплексу використовується двупровідна мережа), то використання захисного занулення не доцільно і використовується захисне заземлення. У  лабораторії мається загальна шина заземлення з опором заземлення менш 4 Ом, що відповідає нормам.

Пожежна безпека

В лабораторії знаходяться дерев’яні меблі. Пожежною безпекою передбачена наявність двох вогнегасників ОУ-5.

3.3. Заходи, щодо оптимізації  умов  праці

Аналіз отриманих даних дає можливість розробити комплекс заходів для збереження працездатності та профілактики загальних і зорових порушень. Рекомендації полягають в наступному:

  •  в дисплейних приміщеннях температура повітря повинна складати 18 – 22°С, відносна вологість повітря 55 – 56%, швидкість руху повітря не більше 0,2м/с, відповідно до вимог “Санітарних норм мікроклімату виробничих приміщень” №4088-86;
  •  рівні звуку та еквівалентні рівні звуку у приміщеннях, де працюють програмісти та оператори ЕОМ, які працюють з ЕОМ, не повинні перевищувати 50дБА, а на робочих місцях, у приміщеннях, де розташовуються шумні агрегати – не більше 80дБА.

З метою оптимізації іонізації повітря на робочих місцях відповідно до СНіП №2152-80 користувачам ЕОМ можна рекомендувати біполярні короні аероіонізатори з транспортом аероіонів повітряним потоком.

Враховуючи специфіку зорової праці з ОТ, першочерговою задачею є забезпечення необхідних умов візуальної праці користувачів ЕОМ за рахунок найкращого розподілу та максимально можливого зменшення осліпленості від прямої та відбитої бляклості та обмежень від постійної пульсації зображення на ОТ та інших заважаючи та посилюючих загальне стомлення факторів. Необхідно забезпечити як кількісні, так і кількісні параметри освітлення. З цією метою слід перш за все правильно обрати приміщення.

При виборі приміщення для робочих місць (РМ) та ОТ необхідно враховувати, що вікна можуть давати блики на екранах дисплеїв та викликати значну осліпленість у сидячих перед ними, особливо влітку та в сонячні дні. Для розташування РМ та ОТ найбільш придатні приміщення з одностороннім розташуванням світлопройомів, обов’язково обладнаних сонцезахисними приладами: шторами, жалюзі тощо. Площина засклення не повинна перевищувати 25% від площі стіни зі світлопройомом. Для мінімізації засвітлення від сонячних променів екранів ОТ вікна повинні бути орієнтовані на північ (північний захід, північний схід).

Необхідно забезпечити відповідне оздоблення інтер’єру, так як бликувати на екранах та засліплювати працюючих можуть не тільки вікна, але й інші поверхні великої яскравості, в тому рахунку: стеля, стіни, поверхні столів, шаф і навіть одежа персоналу. Тому все повинно мати невисокі коефіцієнти відбиття. Світла і особливо блискуча одежа працюючих вкрай небажана. Коефіцієнти відбиття робочого столу, корпусу та клавіатури ОТ необхідно передбачити 0,2-0,5, стелі – 0,6-0,7, стін – 0,2-0,5, підлоги – 0,1-0,2, шаф та стелажів – 0,25-0,35. Всі матеріали для оздоблення повинні бути матовими.

Для забезпечення нормальних умов праці робоче місце розташовано з розрахунку об’єм приміщення не менше 15м, що відповідає санітарним нормам СНіП 245-71.

Добре загальне освітлення приміщень з ОТ в машинних залах може бути забезпечено тільки за жорстокої регламентації розташування РМ та ОТ. Робочі місця з ОТ доцільно розташовувати у глибині приміщення. При використанні в загальному освітленні світильників прямого освітлення РМ з ОТ повинні бути обов’язково організовані у ряди паралельно стіні з вікнами. Розташування ОТ, при якому працюючий обернений обличчям або спиною до вікна, неприпустимо при будь-якому способі реалізації загального освітлення, як прямим, так і відбитим світлом. Необхідно враховувати, що вільний простір навколо кожного РМ повинно бути не менше 1м. з кожної сторони.

Забезпечення мікроклімату у приміщенні повинно забезпечуватися якістю повітря робочої зони відповідно до ГОСТу 12.1.005-88. Якщо об’єм приміщення 126м³, та площі – 36м², то застосовується кондиціонер типу БК-2500.

Світильники повинні розташовуватися на проходах між рядами РМ суцільною лінією чи з розривами в залежності від кількості світильників в лінії, необхідної для забезпечення на РМ нормованої освітленості

Для профілактики порушень та підтримки працездатності необхідно дотримуватися регламентованих перерв для відпочинку. В період праці за дисплеєм у режимі праці та відпочинку на підприємстві передбачено, щоб через кожні 40-45 хвилин відбувалися трьох-п’яти хвилинні перерви для відпочинку. Сумарну тривалість праці з ОТ поділити на дві частини: в першу та другу половину робочого дня.

ВИСНОВКИ

В дипломній роботі розглянуто потік міських маршрутних транспортних засобів. Увага була приділена насамперед оптимізації інтенсивності руху міського пасажирського транспорту.

В загальній частині було розглянуто дві моделі розподілу пасажиропотоку між маршрутами міського пасажирського транспорту: з урахуванням світлофорного регулювання вуличного руху та без нього. Було розглянуто два види громадського транспорту (муніципальний транспорт та маршрутне таксі) та розподілено між ними дві категорії пасажирів (люди, які мають пільги та які ні)

У спеціальній частині було досліджено функцію витрат системи «місто», тобто витрат пасажирів та перевізника. Виконавши мінімізацію цієї функції методом градієнтного спуску, отримано оптимальні інтенсивності руху пасажирського транспорту різних маршрутів з урахуванням обмеження на пасажиромісткість та без урахування. Було виявлено, що при невеликому пасажиропотоку інтенсивності руху майже не змінюються при додаванні обмеження, а ось при збільшенні пасажиропотоку різниця стає суттєвою і це дає змогу більш точно виявити необхідну інтенсивність руху. Тобто робимо висновок, що облік обмеження має великий вплив при зростанні пасажиропотоку. Також було досліджено наповнюваність пасажирського транспортного засобу і виявлено, що не обмежуючи пасажиромісткість отримуємо перевантаження транспортного засобу, що може позначитися на безпеці водія, пасажирів та пішоходів, а також на транспортному засобі, тобто вихід із ладу двигуна та ін. Тобто при розрахунку наповнюваності краще використовувати обмеження для того, щоб уникнути несприятливих ситуацій, як для пасажира, так і для перевізника.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Корягин М.Е. Равновесные модели системы городского пассажирского транспорта в условиях конфликта интересов – Н.: Наука, 2011. – 140 с.

2. Антошвили М.Е. Оптимизация городских автобусних перевозок – М.: Транспорт, 1985. – 102 с.

3. Барский Р.Г. Вероятностные методы в задачах проектирования систем управления на автомобильном транспорте – М.: МАДИ, 1977. – 92 с.

4. Большаков А.М. Повышение качества обслуживания пассажиров и эффективность работы автобусов – М.: Транспорт, 1981. – 206 с.

5. Бонсалл П.У. Моделирование пассажиропотоков в транспортной системе. Оценка вариантов развития транспортной системы и анализ чувствительности модели – М.: Транспорт, 1982. – 207 с.

6. Духовный И.М. Приближенная модель движения городского транспорта по кольцевым маршрутам – М.: Техническая Кибернетика, 1979. – 214с.

7. Жуков И.А. Конкуренция операторов городского пассажирского транспорта в условиях регулирования уличного движения – М.: Ун-т им. В.И.Вернадского, 2009. – 77 с.

8. Исик Л.В. Альтернативные сети: город и пассажиры – М.: Мир транспорта, 2008. – 99 с.

9. Нестерова А.А. Выбор пассажирами маршрута передвижения в случае функционирования двух систем пассажирского транспорта – С.: Транспорт,   2009, –  90 с.

10. Семенова О.С. Математическое моделирование в задачах оптимизации движения городского пассажирского транспорта с учетом наложения маршрутных схем – Н.: Известия РАН, 2009. – 25 с.

11. Федоров В.П. Математическая модель формирования пассажиропотоков – Н.: Известия РАН, 1974. – 26 с.

ДОДАТОК А

double mu[100], mu_help[100], lyambda[100], delta[100], gamma, q[100];

int N;

void gistogramma_intensivnosti()

{

 for (int i = 0; i < N-1; ++i)

 {

  bar1->Color = Color::FromArgb(0,0,100 + i * 20);

  bar1->Add(mu_help[i]);

 }

}

void gistogramma_napolnyaemosti()

{

 for (int i = 0; i < N-1; ++i)

 {

  bar1->Color = Color::FromArgb(100 + i * 20,0,0);

  bar1->Add(lyambda[i] / mu_help[i]);

 }

}

void time_waiteasy (int N)

{

ft = gcnew FastLine(tc->Chart);

double mx = 0, sigma_x = 2.0, norm_help = 0;

double *time = new double [N];

double *wait = new double [N];

double *norm = new double [N];

Random^ rand  = gcnew Random();

for (int i = 0; i < N; ++i)

{

 time[i] = 0;

 wait[i] = 0;

 norm[i] = 0;

}

for (int i = 0; i < N; ++i)

{

 if (radioButton2->Checked)

 {

 for (int j = 1; j <= 12; ++j)

 {

  norm_help += rand->NextDouble();

 }

 norm[i] = (norm_help - 6) * sigma_x;

 norm_help = 0;

 }

 time[i] = 10 + 20 * i / (N - 1) + norm[i];

 if (i > 0)

 {

  wait[i] = 1 / time[i] + wait[i-1];

  if (radioButton1->Checked || radioButton2->Checked)

  {

  ft->Add(i+1, 1 / wait[i]);

  }

 }

 else

 {

  wait[i] = 1 / time[i];

 }

}

if (radioButton3->Checked)

{

 for (int i = 2; i < N; ++i)

 {

  ft->Add(i+1, (100 * (wait[i-1] / wait[i])));

 }

}

delete time;

delete wait;

}

double func_potoka (int N)

{

 double f_potok = 0, mu_all = 0;

 for (int i = 0; i < N; ++i)

 {

  if (i != (N-1))

  {

   f_potok += gamma * lyambda[i] / mu[i] + delta[i] * mu[i];

   mu_all += mu[i];

  }

  else

  {

   f_potok += gamma * lyambda[i] / mu_all;

  }

 }

 return f_potok;

}

double f_i (int i, int N)

{

 double h = 0.0001, f_help = 0;

 mu[i] = mu[i] + h;

 f_help = func_potoka(N);

 mu[i] = mu[i] - 2 * h;

 f_help = (f_help - func_potoka(N)) / (2 * h);

 mu[i] = mu[i] + h;

 return f_help;

}

double spusk (double eps, int N)

{

 double tau, iter = 1.0, help_length = 0, df_help[10];

 int flag = 0;

 do

 {

  flag = 0;

  tau = 1.0 / iter;

  for (int i = 0; i < N-1; ++i)

  {

   mu[i] = mu_help[i];

  }

  for (int i = 0; i < N-1; ++i)

  {

   df_help[i] = f_i(i, N);

   help_length += f_i(i, N) * f_i(i, N);

  }

  help_length = Math::Sqrt(help_length);

  for (int i = 0; i < N-1; ++i)

  {

   mu_help[i] = mu[i] - tau * df_help[i] / help_length;

   if (Math::Abs(mu_help[i] - mu[i]) > eps)

   {

    flag ++;

   }

  }

  iter++;

 }

 while (flag > 0);

 iter--;

 return iter;

}

void metod_iteraciy (double eps)

{

double mu_iter[100], mu_all = 0;

int flag = 0;

do

{

 mu_all = 0;

 flag = 0;

 for (int i = 0; i < N-1; ++i)

 {

  mu_iter[i] = mu_help[i];

  mu_all += mu_iter[i];

 }

 for (int i = 0; i < (N-1); ++i)

 {

  mu_help[i] = lyambda[i] / (q[i] - lyambda[0] / mu_all);

  if (Math::Abs(mu_help[i] - mu_iter[i]) > eps)

  {

   flag++;

  }

 }

}

while (flag > 0);

}

private: System::Void button2_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^  e) {

   N = Convert::ToInt32(textBox1->Text);

   N = N+1;

   if (radioButton4->Checked || radioButton6->Checked)

   {

   dataGridView1->ColumnCount = 3;

   }

   else

   {

    dataGridView1->ColumnCount = 2;

   }

   dataGridView1->RowCount = N;

  }

private: System::Void button1_Click(System::Object^  sender, System::EventArgs^  e) {

   double eps = 0.00001;

   tc->Panel->Color = Color::White;

   bar1->Clear();

   if (radioButton1->Checked || radioButton2->Checked)

   {

    N = Convert::ToInt32(textBox1->Text);

    time_waiteasy (N);

   }

   else

   if (radioButton3->Checked || radioButton4->Checked)

   {

   gamma = Convert::ToDouble(textBox2->Text);

   for (int i = 0; i < N; ++i)

   {

    lyambda[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[0]->Value);

    if (i != (N-1))

    {

     delta[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[1]->Value);

     if (radioButton4->Checked)

     {

      q[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[2]->Value);

     }

     mu_help[i] = Math::Sqrt(gamma * lyambda[i] / delta[i]);

    }

   }

   if (radioButton4->Checked)

   {

    metod_iteraciy(eps);

   }

   spusk (eps, N);

   gistogramma_intensivnosti();

   }

   else

    if(radioButton5->Checked || radioButton6->Checked)

    {    

    gamma = Convert::ToDouble(textBox2->Text);

    for (int i = 0; i < N; ++i)

    {

    lyambda[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[0]->Value);

    if (i != (N-1))

    {

     delta[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[1]->Value);

     if (radioButton6->Checked)

     {

      q[i] = Convert::ToDouble(dataGridView1->Rows[i]->Cells[2]->Value);

     }

     mu_help[i] = Math::Sqrt(gamma * lyambda[i] / delta[i]);

    }

    }

    if (radioButton6->Checked)

    {

    metod_iteraciy(eps);

    }

    spusk (eps, N);

    gistogramma_napolnyaemosti();

    }

  }

};

}

 

PAGE   \* MERGEFORMAT 37


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6240. Общая характеристика методов прогнозирования 204.5 KB
  Характеристика методов и подходов к построению прогнозов Существуют два подхода к построению прогнозов: первый количественный анализ, второй - качественный анализ. Количественный подход основан на различных математических моделях, испол...
6241. Подшипники скольжения открытого типа 229.91 KB
  Подшипники скольжения открытого типа Подшипники прокатных валков являются ответственными узлами рабочей клети, от их конструкции и правильной эксплуатации зависит бесперебойная работа прокатного стана. Подшипники работают в очень тяжелых условиях...
6242. Фармакопейный анализ кислоты хлористоводородной и галогенидов щелочных металлов 89 KB
  Фармакопейный анализ кислоты хлористоводородной и галогенидов щелочных металлов Описание. Бесцветные прозрачные жидкости со своеобразным запахом, кислой реакции. Кислота хлористоводородная - летучая жидкость. Свойства препаратов кислоты соляной...
6243. Генетика как научный фундамент биотехнологии 93.5 KB
  Генетика как научный фундамент биотехнологии Основы биотехнологии. Задачи биотехнологии. Структура современной биотехнологии Клеточная инженерия: достижения и перспективы Генная инженерия: достижения и перспективы Генетические основы выс...
6244. Рынок капитала, рынок земли 80.5 KB
  Рынок капитала, рынок земли. 1. Понятие капитала и процента. 2. Долгосрочные инвестиции. Анализ эффективности инвестиций. 3. Рынок земельных ресурсов и земельная рента. 4. Прибыль как факторный доход. 1. Капитал - это определенная сумма благ в ...
6245. Язык программирования Паскаль 73.5 KB
  Язык программирования Паскаль План Основные сведения Основные элементы Паскаля Структура программы Организация и описание данных Основные сведения Язык Паскаль является одним из самых распространенных в настоящее время алгори...
6246. Абсолютизация идеализма у Г.В.Ф. Гегеля 102.5 KB
  Абсолютизация идеализма у Г.В.Ф. Гегеля. Вопрос 1 Истоки и основные параметры философской системы Гегеля. Всё действительное разумно, всё разумное действительно (Гегель). Жизнь и труды Гегеля. Немецкий философ Георг Вильгельм Фридрих Гегель (1770-18...
6247. Россия в начале XVII в. Смутное время 83.5 KB
  Россия в начале XVII в. Смутное время Борьба за власть в период правления Федора Ивановича (1584-1598). Борис Годунов (1598-1605). После смерти Ивана IV Грозного царствовать начал его сын Федор Иванович (род. 21 мая 1557). Власть фактически пе...
6248. Фармакопейный анализ кислоты борной и натрия тетрабората, железа сульфата, натрия гидрокарбоната 101 KB
  Фармакопейный анализ кислоты борной и натрия тетрабората, железа сульфата, натрия гидрокарбоната Бор и его соединения В природе бор встречается в виде борной кислоты, которая содержится в воде горячих источников. Соединения бора содержатся также в н...