Введение
Сегодня организация перевозок пассажиров городскимтранспортом имеет огромное значение в развитии и функционировании любогокрупного города. Основными задачами организации перевозок является: минимальныезатраты времени на проезд, высокий уровень комфорта, а также максимальныйуровень безопасности пассажиров.
Одним из методов организации перевозок являетсямоделирование транспортной сети города, что является сложной оптимизационнойзадачей со встречными критериями.
Организация и планирование пассажирских перевозоквыступает как система мер воздействия на перевозочный процесс, содействующихего упорядочению и повышению качества.
В курсовой работе предлагается рассмотреть проблемнуюситуацию по определению, с помощью моделирования транспортной сети города ииспользования теоретических способов расчета параметров транспортных систем,перспективного плана работы пассажирской транспортной сети города. Результатыработы можно будет использовать на практике для обеспечения четкого ибесперебойного транспортного обслуживания населения.
1. Составление топологической схемы города
Топологическая схема является моделью транспортной сетигорода и должна как можно более точно соответствовать моделируемому объекту.Топологическая схема должна описывать все участки УДС и все транспортные районы(ТР) города. На исходной карте города отображена та улично-дорожная сеть (УДС),по которой возможна организация движения городских маршрутов наземных видовтранспорта.
1.1 Формирование транспортных районов
ТР должны быть сформированы таким образом, чтобы всепередвижения между ними сводились бы к передвижениям между их центрами, а всевнутрирайонные передвижения осуществлялись бы пешком [2]. При формировании ТРследует считать, что на всех участках УДС функционируют городские маршруты ивыполнять микрорайонирование по правилам, описанным в теоретической частикурса.
Первым этапом при микрорайонировании города являетсяопределение его площади />. Для этого необходимо на исходнойкарте нанести карандашом сетку с размерами клетки (5×5) мм и определитьколичество клеток, полностью (П) и частично (Ч) покрытых территорий города.Затем определяется площадь карты />.Схема топологической карты городаприведено на рисунке 1.1
/>(1.1)
Рассчитано:
/>мм2.
Площадь города определяется исходя из масштаба 1:50000,причем следует учитывать, что этот масштаб линейный и для пересчета площадейнеобходимо возводить его в квадрат.
/>,(1.2)
/>км2.
В соответствующем разделе курсового проекта, в которомдолжны быть описаны методика составления технологической схемы, общиерезультаты и таблица с характеристикой транспортных районов, содержащая общуюплощадь ТР, площади жилой застройки каждого вида и промышленных зон,находящиеся на территории ТР, а также коэффициента приведения ТР, определяемогопо зависимости:
/>,(1.3)
где /> – коэффициент приведения для i-горайона;
6 – количество видов застройки, существующих в городе;
/> – коэффициент приведения для j-говида застройки;
/> – площадь, j-го вида застройки вi-м районе города, км2;
/> – площадь i-го района города,км2.
Определим коэффициент приведения для первого района:
/>
Аналогичные расчеты произведем для других районов.
Таблица 1.1 – Характеристика транспортных районов№района Площадь застройки i — го вида Площадь района, Sобщ, км2 Коэффициент приведения для i — го района, Ki S1 1-2 S2 3-5 S3 5-9 S4 9-12 S5 12-16 S6 промзона 1 0,94 0,94 7 2 0,06 1,06 0,56 1,68 7,95 3 1,09 0,09 0,22 1,4 2,88 4 0,03 1,06 1,09 10,4 5 1,13 0,16 1,29 10,75 6 0,22 0,72 0,38 1,32 7,01 7 0,97 0,68 1,65 8,44 8 0,22 0,22 0,75 0,47 1,66 6,8 9 0,13 0,22 0,72 1,07 11,06 10 0,38 0,94 1,32 8,63 11 1,19 0,34 1,53 10,94 12 0,22 0,72 0,94 9,68 13 1,16 0,22 1,38 7,56 14 0,34 1,06 1,4 8,92 15 0,45 0,25 0,28 0,98 4,52 16 0,38 0,47 0,56 1,41 9,54 17 0,44 0,75 1,19 11,76 18 0,84 0,44 1,28 2,63 19 0,56 0,13 0,16 0,85 3,62 20 1,34 0,44 1,78 3,84 21 0,66 0,19 0,9 1,75 7,24 22 1,41 1,41 4 23 0,63 0,41 0,38 1,42 1,6 24 0,72 0,06 0,09 0,87 2,4 25 1,03 0,03 1,06 1,08 26 0,72 0,56 1,28 2,31 27 0,69 0,47 0,53 1,69 5,44 28 1,38 1,38 12,5 29 0,13 0,38 0,69 1,2 8,56 30 0,31 0,89 0,9 2,1 1,84 31 0,81 1,06 1,87 0,43 32 0,88 0,63 0,19 1,7 5,15 33 0,16 0,13 0,56 0,85 9,03 34 0,41 0,41 0,82 8,25 35 0,59 0,63 1,22 2,55 36 1,19 0,09 1,28 1,21 37 1,44 1,44 1 38 1,5 1,5 1 39 0,13 1,25 1,38 3,72 40 1,03 0,25 1,28 3,25 41 0,13 0,22 0,88 1,23 9,76 42 0,66 0,41 1,07 2,15 43 0,28 1,69 1,97 0,14 44 1,13 0,25 1,38 0,82 45 0,97 0,13 1,1 2,36 Всего 19,28 10,41 5,94 10,01 9,49 5,28 60,41 251,72 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
1.2 Описание улично-дорожной сети
УДС описывается длиной участка, соединяющего смежныетранспортные районы. Длина участков определяется по карте города с помощьюлинейки или курвиметра. Полученное значение преобразуется в реальную длинуучастков с помощью масштаба.
Для каждого участка определяется время проезда по нему,исходя из того, что скорость сообщения принимается равной /> = 20 км/ч:
/>,(1.4)
где /> – время следования по участкуi-j, мин;
/> – длина участка между i-м и j-мрайонами, км.
Рассчитаем время следования по участку 1 – 2:
/> мин.
Рассчитаем время следования для других участкованалогично, данные сводим в таблицу 1.2
Таблица 1.2 – Характеристика звеньев транспортной сети№ участка Длина, L, км Время, t, мин № Участка Длина, L, км Время, t, мин 1-2 1,3 3,9 20-21 2,05 6,15 1-13 1,4 4,2 21-22 1,65 4,95 2-4 0,85 2,55 21-27 1,6 4,8 2-12 1,15 3,45 21-29 2,1 6,3 3-4 0,3 0,9 22-23 0,8 2,4 3-6 2,05 6,15 23-30 1,35 4,05 4-5 1,05 3,15 24-25 1,5 4,5 5-7 1,4 4,2 25-26 0,8 2,4 5-9 1,85 5,55 26-27 1,6 4,8 5-11 1,8 5,4 26-36 1,35 4,05 6-7 0,9 2,7 27-28 1,5 4,5 5-10 0,75 2,25 27-34 1,45 4,35 6-7 1,3 3,9 28-29 1,15 3,45 7-8 1,25 3,75 28-33 1,25 3,75 8-10 0,95 2,85 29-30 1,15 3,45 8-23 1,05 3,15 29-32 1,45 4,35 9-10 1,1 3,3 30-31 1,4 4,2 9-17 1,7 5,1 31-32 1,35 4,05 9-21 1 3 32-33 1,75 5,25 11-12 1,3 3,9 32-43 1,4 4,2 11-17 0,75 2,25 33-34 1,4 4,2 12-13 0,85 2,55 33-42 0,5 1,5 12-16 1,55 4,65 34-35 0,35 1,05 13-14 0,85 2,55 35-36 0,75 2,25 14-15 1 3 35-38 1 3 14-16 0,75 2,25 36-37 0,95 2,85 15-18 1,3 3,9 38-39 1,15 3,45 16-17 1,1 3,3 39-40 0,5 1,5 16-19 0,75 2,25 39-41 1,15 3,45 17-20 0,9 2,7 41-42 0,4 1,2 18-19 0,8 2,4 41-45 0,45 1,35 18-24 1,3 3,9 42-43 2,6 7,8 19-20 0,85 2,55 43-44 0,3 0,9 19-25 1,2 3,6 Всего 78,55 235,65
Для каждого участка определяется вид соответствующей емугородской улицы, характеристика которых приведена в табл. 1.3 [4]. Суммарнаядлина участков каждого типа должна соответствовать распределению, приведенномув табл. 1.3.
После описания рассчитывается плотность УДС /> и полоснаяплотность />,по формулам:
/>,(1.5)
/>,(1.6)
где m – количество участков УДС;
/> – количество полос в одномнаправлении на i-м участке.
Рассчитано:
/>.
/>.
/>.
/>.
/>.
Таблица 1.3 Характеристика городских улицТип улиц Количество полос в одном направлении улицы с разделительной полосой Пропускная способность улицы в одном направлении Удельное содержание улиц в общей длине УДС, % привед. ед/ч пасс/ч Городские магистральные улицы с разделительной полосой 4 2900 24000 10 Городские магистральные улицы без разделительной полосы 3 2400 19000 20 Основные городские улицы 2 1800 12000 60 Городские улицы в районах с малоэтажной застройкой 1 1000 5000 10
2. Определение емкостей транспортных районов
2.1 Определение численности населения ТР
Численность населения ТР определяется исходя из егоплощади и значения средневзвешенного коэффициента приведения по городу k:
/>,(2.1)
где n – количество транспортных районов города.
Рассчитано
/>
Затем определяется величина относительной плотностинаселения р:
/>.(2.2)
Рассчитано
/>.
Значение численности населения ТР определяется иззависимости:
/>,(2.3)
где /> – численность населения i-горайона, чел.
Рассчитаем численность населения ТР для первого района:
/> чел.
Для каждого района рассчитывается плотность населения />:
/>.(2.4)
Рассчитаем плотность населения для первого района:
/>.
Аналогично проводятся расчеты плотности населения дляостальных районов. Результаты вычислений приведены в таблице 2.1.
Расчеты количества жителей или работающих здесь и далеемогут проводиться в любом масштабе (тыс. и др.) единственное условие –соблюдение точности расчетов до одного человека.
2.2 Определение количества приезжающих в ТР и выезжающихиз них
В данной постановке задачи емкостью ТР по прибытиюявляется количество приезжающих в район на работу в первую смену. Распределениерабочих мест по территории города определяется наличием промышленных зон, вкоторых работают в первую смену 30% населения города и рабочими местами наостальной территории города, на которых занято 10% населения. Таким образом,общее количество работающих в рассматриваемый период жителей города составляет40% населения. Количество работающих в промзонах пропорционально площади этихзон и плотности населения в них.
Исходя из этого, для решения поставленных перед разделомзадач вначале необходимо рассчитать общее количество работающих в первую смену />, количествоработающих в промышленных /> и селитебных /> зонах.
/>,(2.5)
/>,(2.6)
/>,(2.7)
Рассчитано:
/> чел.,
/> чел.,
/> чел.
Затем определяется плотность работников в промышленныхзонах />:
/>,(2.8)
/>.
где /> – площадь 6-го вида застройки(промзоны) в i-м районе города, км2.
Для каждого района определяется количество работающих впромзонах по зависимости:
/>,(2.9)
Рассчитаем количество работающих в промышленных зонах для15-го района:
/> чел.
Определяется плотность работников в селитебных зонах />:
/>,(2.10)
/>.
Для каждого района определяется количество работающих вселитебных зонах по зависимости:
/>, (2.11)
Определим количество работающих в первом районе:
/> чел.
Общее количество работающих в ТР:
/>, (2.12)
/>, чел.
После этого определяется корректировочный /> для расчета количествавыезжающих из каждого района:
/>, (2.13)
/>
Количество выезжающих из каждого транспортного района /> рассчитываютсяпо зависимости:
/>, (2.14)
/> чел.
Таблица 2.1– Определение емкости транспортных районов поотправлению и прибытиюN Численность населения, Ni, чел. Плотность населения, Рi, жит/км2 Численность работающих в промзонах, Npni, чел. Численность работников в селитебной зоне, Npci, чел. Общее количество работников в транспортном районе, Npi, чел. Кол-во выезжающих из каждого транспортного района, Nbi, чел. 1 12463 13259 1246 1246 4985 2 25298 15058 2530 2530 10119 3 7637 5455 764 764 3055 4 21472 19699 2147 2147 8589 5 26266 20362 2627 2627 10507 6 17526 13278 1753 1753 7011 7 26377 15986 2638 2638 10550 8 21381 12880 2138 2138 8552 9 22415 20949 2242 2242 8966 10 21577 16346 2158 2158 8631 11 31704 20721 3170 3170 12682 12 17235 18335 1723 1723 6894 13 19761 14319 1976 1976 7904 14 23654 16895 2365 2365 9461 15 8390 8561 9864 839 10703 3356 16 25478 18070 2548 2548 10191 17 26507 22275 2651 2651 10603 18 6376 4981 15500 638 16138 2551 19 5828 6857 583 583 2331 20 12947 7273 1295 1295 5179 21 23998 13713 2400 2400 9599 22 10683 7576 1068 1068 4273 23 4303 3031 13386 430 13816 1721 24 3955 4546 3170 395 3565 1582 25 2168 2046 217 217 867 26 5600 4375 560 560 2240 27 17414 10304 1741 1741 6965 28 32673 23676 3267 3267 13069 29 19456 16214 1946 1946 7782 30 7319 3485 31704 732 32436 2928 31 1523 814 37341 152 37493 609 32 16583 9755 6693 1658 8351 6633 33 14538 17104 1454 1454 5815 34 12814 15626 1281 1281 5125 35 5893 4830 589 589 2357 36 2934 2292 293 293 1173 37 2728 1894 273 273 1091 38 2841 1894 284 284 1136 39 9724 7046 972 972 3889 40 7879 6156 788 788 3152 41 22738 18486 2274 2274 9095 42 4357 4072 436 436 1743 43 522 265 59534 52 59586 209 44 2143 1553 8807 214 9021 857 45 4917 4470 492 492 1967 Всего 620000 476783 185999 62000 247999 247998
3. Расчет пассажиропотоков на сети
В данном курсовом проекте пассажиропотоки рассчитываютсяисходя из кратчайшего по времени путей следования.
Расчет матрицы корреспонденции и соответствующихпассажиропотоков выполняется на персональной ЭВМ с помощью программыMATR_KOR.EXE. В качестве длины звена при расчетах выступает время проезда поучастку в минутах. Емкости районов вводятся в ЭВМ в пассажирах. Результатырасчетов представляют собой матрицы корреспонденции, кратчайших расстояний,предпоследних пунктов и пассажиропотоков на участках УДС за рассматриваемыйпериод.
На основании результатов расчета определяется потребноеколичество автобусов для организации перевозок.
/>, (3.1)
где Р – суммарный пассажирооборот за рассматриваемыйпериод, пасс*км;
q – средняя вместимость автобусов, q – 80 пасс.;
/> – средний динамический коэффициентзаполнения салонов автобусов, /> =0,5;
/> – средняя эксплуатационная скоростьгородских автобусов, />, км/ч;
/> – коэффициент использованияпарка, /> =0,7.
Рассчитано:
/>ед.
4. Корректировка пассажиропотоков с учетом пропускнойспособности участков УДС
Полученные значения пассажиропотоков корректируются длясравнения с пропускной способностью дороги по зависимости:
/>, (4.1)
где /> – пассажиропоток на участке израйона i в j полученный в результате расчета на ЭВМ, пасс/период;
/> – максимальный часовойпассажиропоток на участке i-j, пасс/ч.
Скорректируем пассажиропоток из района 8 в 23:
/>чел.
Полученные значения часового пассажиропотока сравниваютсяс табличными значениями пропускной способности участков, приведенной в табл. 2.В том случае, если пропускная способность ниже пассажиропотока, времяследования по участку корректируется следующим образом [3]:
/>,(4.2)
где /> – скорректированное времядвижения по участку, мин.;
Ехр – функция, обратная логарифму;
р – пропускная способность участка, пасс/ч.
Так как пассажиропотоки на некоторых участках превышаютпропускную способность участков, то время следования корректировать нужно.
В таблице 4.1 приведено откорректированное время.
Таблица 4.1– Приведение величины пассажиропотока кпропускной способности городских магистралейПрямо Количество полос Fij F'ij Обратно Fij F'ij Длина, км Время, мин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8 23 4 37906 30326 23 8 982 1,05 4,1 9 21 36339 29071 21 9 3202 1 3,71 21 29 55500 44400 29 21 1148 2,1 14,74 23 30 33158 26526 30 23 3029 1,35 4,5 29 30 38781 31025 30 29 10544 1,15 4,62 29 32 54177 43342 32 29 1432 1,45 9,74 30 31 29229 23383 31 30 282 1,4 4,09 32 43 51761 41403 43 32 192 1,4 8,66 Длина 10,9 4 5 3 18448 5 4 2427 1,05 7 8 26274 21019 8 7 1339 1,25 4,17 9 17 3949 17 9 18677 1,7 11 17 16543 17 11 3138 0,75 16 19 21101 19 16 1952 0,75 18 19 3972 19 18 19591 0,8 19 20 16570 20 19 9025 0,85 20 21 18710 21 20 2311 2,05 28 29 22034 29 28 1472 1,15 41 42 16997 42 41 2485 0,4 42 43 15880 43 42 7 2,6 Длина 13,9 1 2 2 3313 2 1 578 1,3 2 12 5330 12 2 2417 1,15 3 4 3888 4 3 1293 0,3 5 11 3299 11 5 2322 1,8 6 7 5984 7 6 1089 1,3 9 10 4243 10 9 5235 1,1 11 12 1041 12 11 4228 1,3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3064 13 12 1419 0,85 12 16 3797 16 12 759 1,55 15 18 2684 18 15 2705 1,3 16 17 2906 17 16 4230 1,1 18 24 2692 24 18 716 1,3 19 25 2582 25 19 4922 1,2 21 22 2700 22 21 707 1,65 21 27 3795 27 21 3323 1,6 22 23 5860 23 22 604 0,8 25 26 3817 26 25 5515 0,8 26 27 2247 27 26 2038 1,6 26 36 2975 36 26 3179 1,35 35 36 3081 36 35 4661 0,75 35 38 1041 38 35 1655 1 39 40 761 40 39 3233 0,5 41 45 468 45 41 2027 0,45 Длина 44,5 1 13 1 1547 13 1 643 1,4 3 6 635 6 3 1009 2,05 24 25 825 25 24 846 1,5 27 34 1149 34 27 1305 1,45 36 37 251 37 36 1110 0,95 38 39 1317 39 38 1032 1,15 Длина 8,6 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Вывод
В курсовой работе была рассмотрена проблемная ситуация поопределению, перспективного плана работы пассажирской транспортной системыгорода: смоделирована транспортная система города населением 620 тыс. чел. иплощадью 99,375 км2, рассчитана матрица пассажирских корреспонденций гравитационнымметодом на ЭВМ и определено потребное количество транспортных средств равное –5512 единиц.
Что касается результативности выполненной работы, тоследует отметить, что транспортная сеть построена удачно:
— площади районов меньше 2,5км2;
— время следования по дугам получилось оптимальным;
— пассажиропотоки не превышают пропускную способностьучастков.
Список литературы
1. Афанасьев Л.Л., Островский Н.Б., Цукербер С. М. Единая транспортная системаи автомобильные перевозки. — М.: Транспорт,1984.-333с.
2. Брайловский Н.О., Грановский В.П. Моделирование транспортных систем.-М.:Транспорт,1978.-125с.
3. Заблоцкий Г.А. Транспорт в городе. Киев: Будивельник,1986-96с.
4. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов. — М.: Транспорт,1990.-240с.
5. Правдин Н.В., Негрей В.Я., Подкопаев В.А. Взаимодействие видовтранспорта. — М.: Транспорт,1989.- 208с.