Часть 2. Выбор типа автобуса и определение количества работы автобусов на маршруте

1 Определение расчетного значения пассажиропотока

Заполним Таблицу 1. Числовые значения для прямого и обратного направления по каждому часу суток получают путем умножения соответствующего пассажиропотока на долю процента.

Таблица 2.1 – Фактическое распределение объема пассажирских перевозок по часам суток по маршруту №22

Направление	Часы суток
06-	07-	08-	09-	10-	11-	12-	13-	14-	15-	16-	17-	18-	19-	20-	21-	22-	23-
Прямое Значение Qiп= 7120 пасс.
Обратное Значение Qiо=7680 пасс.
Сума Qi∑ = Qсут =14800 пасс

Из двух значений Qiп и Qiо в каждый час суток выбираем большее значение и записываем в таблицу 2.2 как расчетное значение Qimax, по каждому часу суток.

Таблица 2.2 – Расчетные показатели по каждому часу суток маршрута №22

Интервал и частоту движения для автобусов большой и малой вместимости рассчитывают по формулам (1) и (2) Результаты расчетов записывают в таблицу 2.2.

2. Предварительный выбор типа автобуса по вместимости

Таблица 2.3 - Зависимость вместимости автобуса от пассажиропотока по данным НИИАТ

Пассажиропоток в одном направлении (Qп или Qо), пасс./ч	Вместимость автобуса (qн), пасс.
до 350	30 – 35
351 – 700	50 – 60
701 – 1000	80 – 85
более 1000	110 – 120

Таблица 2.4 - Зависимость размера пассажиропотока в одном направлении от интервала движения, согласно рекомендациям A.M. Большакова

Размер пассажиропотока в одном направлении Qi max, (пасс./ч)	Интервал движения на маршруте 1 (мин)	Количество автобусов на 1 км автобусной транспортной сети
До 750	8,0	0,5
751 – 1500	4,0	1,0
1501 – 2250	2,7	1,5
2251 – 3000	2,0	2,0
3001 – 3750	1,6	2,5
3751 – 4500	1,3	3,0
Свыше 4500	1,0	4,0

По рекомендациям A.M. Большакова для выбора вместимости автобуса можно использовать выражение:

, или q_н = Q_imax*I. (9)

где:

Q_imax - максимальная величина пассажиропотока за час (табл.2.1 или 2.2.)

Ч - частота движения, (авт./час.). Величина обратная интервалу, т.е.

(9.1)

Используя данные таблицы 2.4 видно, что для нашего примера I =4 мин., так как с17до18час Q_imax – 969 пасс/час. Тогда:

, или авт/час.

Тогда:

, или

Примечание 4 мин = час.

По рекомендациям И.С. Ефремова для выбора вместимости автобуса используется выражение:

(10)

где γ_пик- коэффициент использования вместимости автобуса для часов «пик» (γ_пик =0,78)

из выражения (10):

(11)

Следовательно, для нашего примера:

Таким образом, по методике НИИАТ требуется автобус вместимостью 65 пассажиров, а расчеты методикам [3] и [4] показывают, что на данном маршруте необходимо использовать автобус номинальной вместимостью 50 пассажиров.

В дальнейших наших расчетах принимаем автобус номинальной вместимостью 88 пассажиров МАРЗ-42191.

Таблица 8 - Номинальная вместимость автобусов различных марок

Марка автобуса	Номинальная вместимость () пасс.
ПАЗ-3205
ПАЗ-4234
ЛАЗ-42021
МАРЗ-42191
ЛАЗ-52526
МАРЗ-52661
ЛиАЗ-5293 полунизкопольный
Волжанин-5270 СитиРитм полунизкопольный
ЛиАЗ-5256
МАЗ-103 полунизкопольный
НефАЗ-5299
ГолАЗ-6228 трехосный полунизкопольный
ЛиАЗ-6212 сочлененный
МАЗ-105 сочлененный
ГолАЗ-ЛиАЗ-5256 междугородний	44+1

ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная вместимость автобуса может быть принята на 20-30% больше номинальной вместимости. Кроме туристического.

3. Расчет потребного количества автобусов

Расчет потребного количества автобусов для каждого часа суток выполним для автобуса вместимостью 88 пассажиров по выражению:

(12)

Q_imax –расчетное значение пассажиропотока (пасс.) для данного часа суток (табл. 6).

Т_о – время оборота на маршруте. (час.);

К_вн – коэффициент внутричасовой неравномерности пассажиропотока (принимается величина от 1,01 до 1,2, максимум – 1,3);

q_н –вместимость выбранного типа автобуса (количество человек)

Т = 1 т.е. период времени, за который получена информация о пассажиропотоке один час

К_н – коэффициент надежности (регулярности), принимается от 0,90 до 0,99.

Время оборота определяется по выражению:

(13)

Эксплуатационную скорость (V_э) рассчитаем из равенства: [4]

Lм =0,5 * A_{мi max}* Vэ.* I. (14)

Отсюда:

(15)

Максимальное количество автобусов предварительно определим по отношению:

(16)

автобусов

По выражению (15) получим:

км/час

ПРИМЕЧАНИЕ: Если расчетная величина V_э превышает 20км/час., то её следует принять в пределах 17-20км/час, таким образом, принимаем V_э=20 км/ч.

Тогда из равенства (13):

час

Используя выражение (12) в дальнейших расчетах, для нашего примера получим:

………………………………….

…………………………….и т.д.

При получении дробных величин A_мi следует округлять до целого числа в установленном порядке. Для часов «пик» номинальную вместимость автобуса (q_н) в выражении (12) можно увеличить до максимальной вместимости (табл.8).

Расчеты по формуле (12) необходимо выполнить для автобусов особо большой (A^обв_мi) и большой вместимости (A^бв_мi). Полученные данные заносим в таблицу 5. В сумме автобусы большой вместимости должны затратить 112 автомобиле часов, автобусы средней вместимости – 206 (табл.5).

4. Окончательный выбор типа автобуса по вместимости

На заключительном этапе следует доказать целесообразность использования для данного маршрута автобуса большой, или особо большой вместимости. Для этого необходимо использовать графо-аналитический метод.

Предварительно выбранные выше типы автобусов сравниваются по себестоимости перевозок. Для нашего примера имеем автобус большой вместимости - 88 пассажиров (А ^бв ) и автобус средней вместимости - 50 пассажиров (А^св ).

Краткая сущность этого метода.

На первом этапе выполняется построение номограммы, по которой графически определяется общее число двух сравниваемых автобусов на маршруте по часам суток.

На втором этапе графически определяется необходимое число сравниваемых автобусов по часам суток по условию максимального временного интервала движения.

Третий этап (рис.1) позволяет сравнить работу автобусов различной вместимости по себестоимости перевозок. В левой части номограммы представлены зависимости себестоимости сравниваемых автобусов от величины статических коэффициента использования их вместимостей. В правой части номограммы представлены колебания статических коэффициентов использования вместимостей по часам суток. Кривая 0-0 - большой вместимости, кривая 1-1 – особо большой вместимости

Для сравнения эффективности их работы на данном маршруте по себестоимости необходимо построить две горизонтальные линии (пунктирные линии на рис.1) характеризующие значение коэффициента использования вместимости (γ_сс ) сравниваемых автобусов в часы «пик» рассчитанные по формуле (17):

(17)

где: Qрс - расчетное значение (табл. 5);

q_н – номинальная вместимость автобуса;

V_Э - эксплуатационная скорость автобуса, (20 км/час);

l_ср – средняя дальность поездки одного пассажира, (3,5 км);

∑А_мi –количество часов работы автобусов на маршруте за сутки (18 часов для)

Подставленные значения в выражение 17, при одинаковой эксплуатационной скорости, дают следующие числовые величины статических коэффициентов использования вместимости сравниваемых автобусов для часов «пик»:

для автобуса большой вместимости:

для автобуса большой вместимости;

Результаты расчетов и графические построения на рис.1 говорят о том, что себестоимость перевозок автобусом большой вместимости составляет около 9 руб. за один пасс-км, а средней – около 10 руб.

Правильность выбора можно подтвердить расчетом по формуле (18):

(18)

Таким образом, в дальнейших расчетах необходимо принять автобус номинальной вместимостью более 88 пассажиров.

В соответствии со справочными данными и таблицы 7 на данном маршруте рекомендуется эксплуатация сочлененного автобуса марки МАРЗ-42191.

Рисунок 1 - Сравнение работы автобусов различной вместимости по себестоимости перевозок.

I –автобус большой вместимости (110 пасс.), II – автобус особо большой вместимости (158 пасс.)

Горизонтальные пунктирные линии соответственно γ ^бв_сс=0,967 и

γ ^обв_сс=0,725.

5. Построение диаграммы «максимум»

Построение диаграммы "максимум" производится следующим образом. По оси X откладываются часы суток работы автобусов на маршруте (Т_сут). По оси Y – потребное количество автобусов (A^обв_мi) в каждый час по расчетным данным табл.4. Пример построения показан на рисунке 2.

Линия «max» наносится на диаграмму с учетом коэффициента дефицита (К_Д):

A_м.max = A_м.imax×*К_Д (19)

где К_Д – коэффициент дефицита (принимается от 0,8 до 0,9.)

Дефицит автомобиле-часов выше линии «max» убирается и в дальнейших расчетах не учитывается (8 часов).

В данном примере A_max = 83*0,9=74,7. Это значение фиксируем линией «max» на диаграмме "максимум" рис.2.

Линия «min». Значение абсолютной величины, где проходит линия «min» на диаграмме, определяется по выражению

(20)

где: V_э – эксплуатационная скорость автобуса на маршруте (км/ч);

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Рис. 2 Диаграмма «max»

Т_о- - время оборота автобуса на маршруте (час);

l_cp – средняя дальность поездки одного пассажира (км), принимается из расчетов по лабораторной работе № 1

Если значение линии "min" меньше 0,5*×A_max, то к площади диаграммы необходимо добавить автомобиле-часы (t₊), которые находятся между линией "min" и контуром основания диаграммы (рис. 2).

Для нашего примера

Значение линии «min» наносим на диаграмму "max" (сплошная линия "min"на рис. 2).

В нашем примере, А_{м mim}= 7. Следовательно, к площади диаграммы необходимо прибавить автомобиле-часы (t₊) (рис. 2).

Однако, исходя из приемлемого интервала движения, в интересах пассажиров, зафиксируем значение линии "min", при А_{м mim}= 4 (пунктирная линия «min» на рис.2). Тогда дополнительное количество автомобиле-часов, следует включить в площадь диаграммы, то есть t₊ = 13. В этом случае следует корректировать контур диаграммы с учетом линии "min" (рис. 2).

Количеством транспортной работы на маршруте (Т_м в автомобиле-часах) является площадь откорректированной диаграммы "max" по условию линий "min" и "max".

Суммарное количество транспортной работы на маршруте в автомобиле часах (Т_м) определяется по выражению (21):

Т_м = ∑Ам_i – t_Д + t₊ (21)

При t₊ = 0: Т_м = 113 – 1 + 0 = 112 авт.ч. (рис. 2)

При t₊ = 7: Т_м = 112 – 0 + 13 = 125 авт.ч (рис.3)

Рис. 3. Откорректированная диаграмма «max» при А_mim=4, принятая для дальнейших расчетов.

Интервал движения автобусов (I_i) в каждый час суток определится из отношения:

(22)

Частота движения (Ч) – это величина, обратная интервалу, то есть количество автобусов в час. Полученные значения расчетов заносим в
таблицу 5.

На всех диаграмм, например рисунки 2 и 3 по оси Y мы имеем данные о необходимом количестве работающих на маршруте автобусов в каждый час суток. Количество выходов это число строк откорректированной диаграммы "max". Для нашего примера количество выходов равно 12. По строке (ось X) имеем продолжительность работы каждого из 12 выходов в течение суток. Количество автомобиле-часов (площадь диаграммы), подсчитанное по столбцам всегда будет равно количеству автомобиле-часов подсчитанное по строке. Для нашего примера на рис.2: 113 = 113, или на рис.3: 125 = 125.

Часть 3. Организация труда водителей и выходов в целях определения эффективного режима работы водителей и выходов при достижении наименьших общих затрат работы автобусов на маршруте в автомобиле-часах

В данном разделе мы с помощью графо-аналитического метода мы определим несколько режимов работы автобусов и режимов труда водителей. Делать это будет тремя методами:

1. Первый вариант ориентирован на шестидневную рабочую неделю водителей маршрута со средней продолжительностью работы одной смены Δt =6,83 часа.

2.Второй вариант предполагает пятидневную рабочую неделю водителей маршрута со средней продолжительностью работы одной смены Δt =8,2 часа.

3. Третий вариант ориентирован на работу водителей по графику, который предусматривает выходной день через каждые две отработанные смены, со средней продолжительностью смены Δt =8,7 часа. При этом за каждым двухсменным выходом закрепляется три водителя, а ежедневно на выходе работают два водителя.

Также исходными данными для всех трех рассматриваемых вариантов являются расчеты из перой и второй части курсового проекта (диаграмма максимум). По итогам расчетов этих работ берем: A_max = 12, q_H= 88, l_cp=3,8 км, Vэ = 20 км/ч, T_o = 1,34 ч, Т_м = 112 а/ч, t₊ = 7_.. Кроме того принимается: время нулевого пробега по каждому выходу (t_о) - 0,5 часа; минимальная продолжительность обеденного перерыва (Δt) – 1 час.

Для первого и второго вариантов значения минимальной и максимальной продолжительности работы одной смены, принимается соответственно, Δt_mm= 3 часа, Δt_max= 9,5часа.

Для третьего варианта исходные данные принимаются такие же, что первого и второго вариантов, за исключением Δt_min = 7,0 час, Δt_max= 10 часов

Для расчетов будем пользоваться неоткорректированной (рисунок 11) и откорректированной (рисунок 11) диаграммой максимум.

Классификация выходов по сменности (т.е. определение количества выходов, которые должны работать в одну, две или три смены), в условиях применения единого для всех водителей графика работы, определяется по выражению:

Рисунок 11 – Неоткорректированная диаграмма максимум

Рисунок 12 – Откорректированная диаграмма максимум

Результат вычисления ΔA может иметь значение со знаком плюс, минус, или ноль.

Значение ΔА = 0 говорит о том, что все выходы должны работать в двух сменном режиме. На рисунке 2, например, это 4 выходоа. В этом случае графические построения для всех выходов выполняются между основанием диаграммы и линией «max».

Знак минус объективно требует организации работы выходов с работой в одну смену. Цифра при знаке минус указывает, сколько выходов должно работать в одну смену. Остальные выходы должны работать в две смены. В этом случае графические построения выполняются отдельно по каждой группе выходов. Для двух сменных между основанием диаграммы и линией деления по сменности. Для одно сменных выходов между линией деления по сменности и линией «mах».

Знак плюс требует организации работы выходов в три смены. Цифра при знаке плюс указывает, сколько должно быть трех сменных выходов. Остальные выходы должны работать в две смены. В этом случае графические построения выполняются отдельно по каждой группе выходов. Для трех сменных между основанием диаграммы и линией деления по сменности. Для двух сменных между линией деления по сменности и линией «mах».

3.1 Первый вариант графоаналитического расчета

Первый вариант графоаналитического расчета ориентирован на шестидневную рабочую неделю водителей маршрута, со средней продолжительностью смены Δt=6,83 ч.

Исходные данные: диаграмма «максимум»; Δt = 6,83 ч; Δt_min = 3 ч; Δt_max = 9,5 ч; T_м = 111 авт/ч; t₀=0,3 ч; t₊ = 7 авт/ч; Δt₁ = 0,6 ч; Δt₂ = 0,5 ч – минимальная продолжительность обеденного перерыва водителя 1 и 2 смену.

Рассчитаем и определим классификацию выходов маршрутов по сменности в условиях применения единого для всех водителей графика работы, т.е. определить количество выходов, которые должны работать в одну, две или три смены по выражению:

, (14)

где ΔА – число подвижных единиц: при положительном значении –

трехсменных выходов, при отрицательном – односменных, при

нулевом значении – двухсменных;

а – число выходов, определяемое разностью максимальных значений

утреннего и вечернего периодов «пик» под линией «max» (а=0).

Подставив исходные данные маршрута № 22, получим:

.

Поскольку ΔА < 0, значит 8 выходов у нас будут односменными, а 4 двухсменными. Но по графику (рисунок 13) видно, что еще 1 выход можно сделать двухсменным. Поэтому принимаем линию деления по сменности равную не 5ти, а 6ти

Как видно по диаграмме, значение ΔА, полученное в расчете не удовлетворяет принятым исходным данным, т.к. минимальная продолжительность рабочей смены 3 часа, значит примем ΔА, равное не -2, а -6.

Нанесем значение ΔА на откорректированную диаграмму «максимум», как линию деления по сменности.

Выделим на откорректированной диаграмме «максимум» зоны набора и количества автомобилечасов для перерывов выходов на обед (отдых и питание водителей) в первую и вторую смены.

С 12 дня начинают работать на маршруте 1,2 выходы, которые отправляются в парк в 24 ч без перерыва на станции. Для водителей желательно предоставить перерыв через 3-4 ч после начала их работы, что означает резервирование 2 авт/ч в период от 15 до 16 ч.

Перерывы для водителей вечерней смены распределяется аналогично, но контур диаграммы «максимум» рассматривается в обратном порядке справа налево от последней ступени диаграммы.

Согласно проведенному распределению продолжительность работы после отдыха и питания первой степеней выходов будет около 4 ч. Пересмену водителей необходимо устроить в 15 часов. Для остальных ступеней аналогично расставляем обеденные перерывы. Для второй ступени выходов перерывы не требуются, т.к. имеется отстойно-разрывное время.

Рисунок 12 – Откорректированная диаграмма «максимум» с набором обеденных зон

Повторим рисунок 12 с включенными в площадь диаграммы автомобилечасами, набранными для обеда (рисунок 13).

На рисунке 13 по каждому выходу (по каждой строке) посчитать количество рабочих автомобилечасов и проставить эти значения (цифры) справа напротив каждой строки. Получить разницу между наибольшим и наименьшим значением.

Рисунок 13 – Диаграмма «максимум» с включенными зонами обеденных перерывов

На рисунках 14, 15, 16 выполняем графическое построение, используя метод зеркального отражения фрагментов фигур диаграммы с целью определения минимальной разницы между наибольшим и наименьшим значением (числом) по каждой строке.

Рисунок 14 – Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Рисунок 15 – Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Рисунок 16 – Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Сопоставим величины разницы на рисунках 14, 15, 16 и в дальнейшем принимаем диаграмму того геометрического рисунка, у которого разница между наибольшим и наименьшим значением будет минимальным.

На выбранном рисунке расформируем общее количество автомобилечасов обеденных перерывов по каждому выходу равномерно и в этот период времени, как это было выделено на рисунке 12, это будет рисунок 16 как результат графоаналитического расчета по первому варианту.

По каждому выходу на рисунке 16 (по каждой строке) посчитать время работы в наряде. Просуммировать время работы в наряде по каждому выходу (столбцу).

Это и будет количество автомобилечасов транспортной работы необходимой для освоения (перевозки) того количества пассажиров, которое было задано исходными данными к пункту 1 (при шестидневной рабочей неделе со средней продолжительностью одной смены Δt = 6,83 часа).

Рисунок 16 – Результат графоаналитического расчета (основной вариант)

3.2 Второй вариант графоаналитического расчета

Второй вариант графоаналитического расчета предполагает пятидневную рабочую неделю водителей маршрута (при двух выходных подряд). Исходные данные для этого варианта остаются прежними, за исключением показателя средней продолжительности работы бригады: Δt=8,2 ч с сохранением ранее показанных допусков Δt_min и Δt_max.

Определение сменности выходов маршрута при условии применения единого для всех водителей графика работы выполняется по формуле (14):

.

Анализ, порядок расчетов и графические построения для второго варианта выполняется согласно первому варианту, целью которого является определение количества автомобилечасов транспортной работы в наряде.

Рисунок 18 - Откорректированная диаграмма «максимум» с набором обеденных зон

Рисунок 19 - Диаграмма «максимум» с включенными зонами обеденных перерывов

Рисунок 19 - Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Рисунок 20 - Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Рисунок 21 - Результат графоаналитического расчета (подвариант)

Рисунок 22 - Результат графоаналитического расчета (основной вариант)

3.3 Третий вариант графоаналитического расчета

Третий вариант графоаналитического расчета ориентирован на работу водителей по графику, предусматривающему предоставление выходного дня через каждые две отработанные смены, поочередно две утренние и две вечерние. При этом за каждым двух сменным выходом закрепляются три водителя, ежедневно на выходе работают два водителя. Исходные данные прежние (первый вариант графоаналитического расчета).

Показатель Δt в этом варианте равен 8,7 ч, возможны отклонения: Δt_min=7 ч; Δt_max=10 ч.

Определение сменности выходов аналогично предыдущему варианту:

ΔА= .

Перевод всего выпуска маршрута на двухсменную работу в данном случае требуется дополнительных непроизводственных затрат автомобилечасов: .

Дополнительные автомобилечасы желательно распределить по контуру диаграммы «максимум» пропорционально значениям занятых клеток. Распределение t_х возможно только по тем столбцам диаграммы «максимум», которые по своим значениям ниже величины, определенной линией «max». Обозначим на диаграмме дополнительные наборы знаком Х.

Выделение на диаграмме «максимум» зон перерывов водителей первой и второй смен, а также перерывов в работе выходов между сменами выполняется аналогично предыдущему варианту. Результат такого построения представлен на рисунке 23.

Определение классификации режима и продолжительности работы выходов представлено на рисунке 24.

Рисунок 22 – Распределение автомобилечасов отстоя и дополнительного объема транспортной работы

Рисунок 24 – Результат графоаналитического расчета

Оценка вариантов графоаналитического расчета

Рассмотрены три варианта графоаналитического расчета транспортной работы и рациональных режимов работы выходов.

Анализируя приведенные графики, можно сделать следующие выводы:

1. При заданной потребности в транспортных средствах по часам суток наиболее эффективно применение как первого так и второго варианта.

2. С наименьшими затратами машино-часов обеспечиваются обслуживание пассажиров в заданных пределах интервалов движения и наполняемости подвижных единиц на наиболее напряженных перегонах маршрута.

3. Обеспечивается возможность подачи части подвижных единиц в парк для ТО и ТР.

4. Применение режима работы выходов и водителей по третьему варианту, предусматривающему предоставление выходного дня через каждые две отработанные рабочие смены не экономично, требует увеличения объема транспортной работы на маршруте на 60 % (со 159 до 206 автомобилечасов).

Дата добавления: 2015-08-09