20

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность 05.22.10 -Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

МЕТОДОЛОГИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В КУРОРТНЫХ ЗОНАХ

КРАВЧЕНКО А.Е.

Санкт-Петербург 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» на кафедре транспортных сооружений

Научный консультант: академик Российской академии транспорта, доктор технических наук, профессор,

Официальные оппоненты: Лукинский Валерий Сергеевич, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ,

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный экономический университет», заведующий кафедрой логистики и организации перевозок;

Спирин Иосиф Васильевич, доктор технических наук, профессор, академик Российской академии естественных наук, ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет», профессор кафедры эксплуатации транспортных средств; Стариченков Алексей Леонидович, доктор технических наук, доцент, ФГБУН «Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко» РАН, г. Санкт-Петербург

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказская государственная гуманитарно - технологическая академия»

Защита состоится «02» июля в 15 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.02 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190103, г. Санкт-Петербург, ул. Курляндская, д. 2/5, ауд. 340-К.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 212.223.02: 190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д.4.

Учёный секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент Олещенко Елена Михайловна

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Отсутствие в стране курортов, отвечающих высоким требованиям эффективности и уникальности обслуживания, послужило импульсом к значительному оттоку отдыхающих и туристов за пределы РФ, которые составляют по оценкам экспертов около 8-10 млн. человек в год. Примером могут служить курорты Черноморского и Азовского побережья Краснодарского края, которые ежегодно принимают около 15 млн. человек, из которых 2/3 в летний период. В связи с этим в курортных зонах (КЗ) возникают пиковые нагрузки, связанные с временным приездом отдыхающих и туристов, превосходящих местное население в 2-3 раза. В результате качество транспортного обслуживания населения (КТОН) КЗ приобретает статус трудно разрешимой социально-значимой проблемы, что требует ее изучения с научной и практической стороны. При этом существующий уровень КТОН в КЗ требует принципиального совершенствования таких его свойств как: мобильность, транспортная доступность, быстрота передвижения, надежность, безопасность, уровень качества транспортного сервиса и др. Все эти свойства становятся ключевыми факторами эффективного функционирования транспортно-дорожного комплекса больших КЗ (агломераций) и, как следствие, являются показателями их привлекательности, уникальности, социально-экономической и политической стабильности.

Важно также подчеркнуть, что потребности населения КЗ в качественных транспортных услугах непрерывно растут, а неразвивающаяся (негибкая) маршрутная сеть, неизменная технология транспортного обслуживания в зимние и летние периоды года, неприспособленная инфраструктура КЗ, несовершенство законодательства в области организации и управления процессами ТОН (системами), способствует снижению их функциональной эффективности и как результат, значительному оттоку отдыхающих за пределы страны.

Все это ставит перед органами законодательной и исполнительной власти курортных регионов актуальные задачи по разработке таких инновационных взаимоотношений с субъектами перевозочной деятельности и между ними, которые способствовали бы формированию многоуровневого организационного и управленческого механизма, нацеленного на эффективное и качественное функционирование пассажирского транспортного комплекса КЗ в летний и зимний периоды года, с акцентом на максимальный интегральный экономический эффект.

Анализ состояния проблемы по теме исследования выявил, что КЗ РФ (Краснодарского края) будут развиваться по эксклюзивным концепциям и технологиям. Поэтому незамедлительно необходим пересмотр существующих классических подходов в области организации и управления инфраструктурой пассажирского транспортного комплекса КЗ. Это вызвано тем, что в классических подходах не сформулированы принципы, свойственные КЗ и их инфраструктурам.

Вектор развития таких принципов должен быть направлен на:

- разработку многоуровневых транспортных систем, обладающих функциональной гибкостью, оперативностью, оптимальностью, координационной точностью, потенциалом экономического, интеллектуального, научно-технического и технологического развития.

Такие системы способны эффективно взаимодействовать за счет комплексирования перевозочных процессов различных видов пассажирского транспорта и субъектов перевозочной деятельности с их взаимными экономическими интересами и интеграционными усилиями, и как результат - обеспечивать стабильную работу транспортных систем различных уровней в «пиковые» нагрузки курортного сезона с акцентом на текущего и потенциального потребителя транспортных услуг;

- организацию и управление субъектами перевозочной деятельности (процессами, системами), имеющими различный юридический и экономический статус;

- оперативность, гибкость, выборочность и оптимальность решений в координации действий субъектов перевозочной деятельности в режиме реального времени (online);

- самодостаточность и оптимизацию ресурсов транспортных систем различных уровней для обеспечения надежного и безопасного их функционирования в пиковые нагрузки курортного сезона;

- эффективность взаимодействия различных (ведомственных) субъектов перевозочной деятельности в транспортно-пересадочных узлах больших КЗ;

- уникальность технологий предоставления транспортных услуг комплексного (мультимодального) характера с широким спектром сопутствующих сервисных услуг;

- персонализацию и гибкость транспортных услуг, предоставляющих поездку от «двери до двери» для различных социальных групп населения КЗ;

- интеллектуальность технологий при управлении процессами (системами) транспортного обслуживания населения в КЗ и др.

Уникальность и сложность решения поставленных проблем требует системной оценки, результатом которой должна стать разработка гибкой (ситуационной) пассажирской транспортной структуры, с необходимым и достаточным количеством ресурсов, которая своевременно удовлетворяла бы растущие транспортные потребности различных социальных групп населения и отдыхающих больших КЗ и сохраняла на номинальном уровне свое функциональное состояние в зимний и летний периоды года.

Степень разработанности темы исследования.

Решению отдельных вопросов по предложенной теме исследования занимались следующие ученые и специалисты: Л.Л. Афанасьев, В.Ф. Бабков, Е.А. Баркова, Г.В. Болоненков, А.В. Васильева, П.П. Володькин, А.Э. Горев, В.А. Гудков, В.Д. Герами, О.А. Дмитриев, В.В. Зырянов, В.Н. Зубков, В.М. Курганов, Е.А. Кравченко, П.А. Кравченко, В.Г. Кочерга, В.А. Корчагин, В.С. Лукинский, О.Н. Ларин, В.И. Ляско, Д.М. Лившиц, Л.Б. Миротин, А.И. Малышев, Э.Е. Мун, С.Ю Ольховский, Ю.А. Поспелов, В.Н. Парахина, А.Д. Рубец, В.С. Селин, А.В. Сарычев, В.И. Сарбаев, В.В. Сильянов, И.В. Спирин, М.П.Улицкий, М.В. Хрущев, А.В. Шабанов, М.Р. Якимов и зарубежные ученые: D.Lohse, Atkin R., Casti J., Zade L., Coyli J.J и др.

В работах, выше перечисленных ученых, посвященных изучению проблем системного управления организационными структурами, оптимизации транспортных процессов и систем, повышения эффективности и качества предоставляемых транспортных услуг, не уделялось достаточного научного внимания вопросам совершенствования организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших КЗ. А методики, алгоритмы, методологические научные инструментарии, концепции и технологии не учитывали особенностей, свойственных большим КЗ, основными из которых являются: уникальное территориальное расположение и масштаб КЗ; системные и межсистемные закономерности и взаимосвязи организационных структур различных субъектов перевозочной деятельности; динамичность и сложность их взаимоотношений; неопределенность событий, происходящих в КЗ с высокой степенью рисковых ситуаций; интеллектуальность технологий транспортных процессов и др.

Актуальность вышеуказанных проблем и незамедлительность их решения с научной и практической стороны в соответствии с устойчивым развитием транспортно-дорожного комплекса больших КЗ, послужило основанием в выборе темы диссертации, определило объект, предмет, цель и задачи исследования.

Цель и задачи исследования.

Цель диссертации состоит в разработке методологии совершенствования системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших курортных зонах (агломерациях), способной обеспечивать системно-ориентированную интеграцию (консолидацию) потенциалов всех субъектов перевозочной деятельности в пиковые нагрузки курортного сезона.

Для достижения поставленной цели в диссертации предусмотрены следующие решаемые задачи:

1. Выполнить комплексный анализ состояния системы транспортного обслуживания населения больших КЗ, с использованием научно обоснованного массива критериев оценки функциональной эффективности различных инфраструктур (транспортной, дорожной, рекреационно-планировочной) в летний и зимний периоды года.

2. Разработать функциональные структурные схемы системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших КЗ, обеспечивающих оперативную (online) и выборочную координацию потенциалов различных субъектов перевозочной деятельности.

3. Разработать модель системного комплексирования перевозочных процессов различных видов пассажирского транспорта, обеспечивающих возможность предоставления мультимодальных (комплексных) транспортных услуг для населения больших КЗ.

4. Разработать методику ситуационного моделирования с механизмом оперативной оценки функциональной эффективности процессов транспортного обслуживания населения в больших КЗ.

5. Разработать принципы инновационной организации взаимоотношений различных субъектов перевозочной деятельности для целей повышения эффективности и качества функционирования транспортных систем в больших КЗ различных уровней.

6. Обосновать целесообразность и механизм внедрения в пиковые периоды курортного сезона гибких транспортных услуг, обладающих персональным сервисом для различных социальных групп населения больших КЗ.

Объектом исследования является система транспортного обслуживания населения курортных зон РФ, а конкретным объектом наблюдения - транспортная система и процессы транспортного обслуживания населения больших КЗ (агломераций) Краснодарского края.

Предметом исследования является теория и методология организации и управления транспортными системами (процессами); условия (события, ситуации) и параметры функционирования транспортных систем (процессов); модели и методы оценки эффективности и качества транспортных систем (процессов) в больших КЗ (агломерациях).

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Разработаны функциональные структурные схемы системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших курортных зонах.

2. Разработана организационная модель и механизм эффективного взаимодействия межсистемных (межведомственных) субъектов перевозочной деятельности больших КЗ, обладающих различным юридическим статусом.

3. Разработана методика ситуационного (когнитивного) моделирования с механизмом оперативной оценки функциональной эффективности процессов транспортного обслуживания населения в больших курортных зонах.

4. Разработан механизм оценки функциональной эффективности транспортных процессов в больших курортных зонах на основе комплексного критерия качества.

5. Разработана концепция целесообразности применения в пиковые периоды курортного сезона гибких транспортных услуг, обладающих персональным сервисом для различных социальных групп населения больших курортных зонах.

6. Обоснована целесообразность внедрения в больших курортных зонах мультимодальных (комплексных) перевозочных процессов различных видов пассажирского транспорта с оценкой их взаимодействия в структурированных транспортно-пересадочных узлах.

Теоретическая и практическая значимость работы.

На основе проведенных экспериментальных исследований, базирующихся на научных инструментариях, разработана методология совершенствования системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших КЗ, обеспечивающих наиболее эффективное и качественное предоставление транспортных услуг в летний и зимний периоды года.

Разработанные в диссертации методологические подходы, модели и методики ориентированы на практическое применение и имеют прикладной характер. Они могут быть использованы федеральными, региональными и местными органами власти в текущем и перспективном планировании, при решении вопросов: развития конкурентоспособности между субъектами перевозочной деятельности; оперативного управления пассажирской транспортной системой в КЗ; формирования оптимальных пассажирских перевозочных процессов и маршрутных схем в КЗ; моделирования системы экономического взаимодействия между субъектами перевозочной деятельности в масштабе больших КЗ в целом; обоснования вариантов развития и системного комплексирования различных субъектов перевозочной деятельности (видов пассажирского транспорта) и др.

Теоретико-методологические основы исследования

Теоретической и методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области развития (совершенствования), организации и управления транспортными системами (процессами ТОН) больших КЗ (агломераций), а также способы оценки их функциональной эффективности с позиции оказания уникальных транспортных услуг высокого уровня качества.

В качестве научных инструментов исследования использованы теоретические положения системного подхода, математические методы моделирования систем и обработки результатов соответствующими программными средствами, теории вероятностей, графов, массового обслуживания, игр, нечетких множеств, методы экспертной оценки, статистического, системного анализа, ситуационного моделирования, а также научные разработки и материалы, полученные в ходе исследовательской и практической деятельности автора.

Информационной базой исследования являются законодательные и нормативно-правовые акты (документы), регламентирующие деятельность субъектов перевозочной деятельности, обладающих различным юридическим и экономическим статусом, транспортная стратегия РФ до 2030 г., стратегия социально-экономического развития транспортного комплекса и связи Краснодарского края до 2020 г., информационные материалы федеральных, региональных и муниципальных органов власти, статистические данные (сборники) региональных и муниципальных органов власти Краснодарского края, натурные и социологические исследования и др.

Область исследования соответствует требованиям паспорта научной специальности ВАК: 05.22.10 - «Эксплуатация автомобильного транспорта», п.1 «Место и роль автомобильного транспорта в транспортной системе страны, взаимодействие с природой, обществом, прогнозы и пути развития автотранспортного комплекса страны» и п.2 «Оптимизация планирования, организации и управления перевозками пассажиров и грузов, технического обслуживания, ремонта и сервиса автомобилей, использования программно-целевых и логистических принципов»

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность результатов исследований и выводов. Основные положения и результаты диссертационного исследования обсуждались и получили одобрение на различных местных, региональных, всероссийских и международных научно-технических и практических конференциях. Разработанные в диссертации методологические подходы, модели, методики, научные рекомендации ориентированы на практическое применение и имеют прикладной характер. Они могут быть использованы в учебном процессе ФГБОУВПО «Кубанский государственный технологический университет» на кафедре «Организация перевозок и дорожного движения», а также федеральными, региональными и местными органами власти, в текущем и перспективном планировании транспортных систем, процессов ТОН и др.

Внедрение результатов настоящего диссертационного исследования подтвердило достоверность и адекватность научно обоснованных решений в вопросах повышения функциональной эффективности и качества транспортного обслуживания населения в больших КЗ Краснодарского края.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 81 научной публикации, в том числе 4-х монографиях, 17 учебных пособиях (в соавторстве), 60 статьях, в том числе 19 в изданиях из рекомендованного перечня ВАК РФ.

Структура и объем работы.

Структура и последовательность изложения результатов диссертационной работы определены целью и задачами исследования. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов и общих выводов. Работа изложена на 330 страницах основного текста, 59 таблиц, 102 рисунков, 2-х приложений и 5-ти актов внедрения. Список литературы включает 280 наименований, в т.ч. 65 на иностранном языке.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработаны функциональные структурные схемы системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших КЗ.

Разработка функциональных структурных схем системы организации и управления процессами транспортного обслуживания населения в больших КЗ (агломераций), основывалась на методологии системного исследования сложных объектов. Таким объектом исследования, в настоящей диссертационной работе, рассматривается транспортная система больших КЗ Краснодарского края. В рамках транспортной системы больших КЗ Краснодарского края функционируют и взаимодействуют различные субъекты перевозочной деятельности и виды пассажирского транспорта, обеспечивающие социальную, экономическую и политическую стабильность жизни всего местного населения и прибывших на курорт, отдых, санаторное лечение, спортивные мероприятия и др.

Т.к. курорты РФ развиваются по эксклюзивным концепциям и технологиям, то требуется принципиальное переосмысление традиционной науки и практики в области совершенствования методологии организации и управления транспортными системами (процессами ТОН) больших КЗ, с акцентом на их целевые показатели уникальности, эффективности и качества.

Достижение таких целевых показателей, во взаимосвязи с интеллектуальными технологиями, возможно за счет разработки функциональных структурных схем (моделей), отображающих логическую схему процесса решения главной поставленной цели в диссертации. При этом необходимо учитывать, что любая система отображается ее содержанием и структурой и создается под предварительно обоснованную технологию, способную обеспечить максимальный результат (эффект). Поэтому, из множества различных факторов, снижающих эффективность транспортной системы больших КЗ в целом, должен учитываться фактор несовершенства структуры системы (процессов ТОН) как ее внутренней организации и как носителя всех ее функциональных свойств.

Разработка структуры и содержания транспортной системы больших КЗ (агломераций), должна включать в себя: управляемую (комплексированную) организацию деятельности всех многопрофильных (ведомственных) субъектов перевозочной деятельности с государственным органом управления (или иным уполномоченным органом); эффективные (прогрессивные) технологии обнаружения ненормативных отклонений состояния транспортных систем различных организационных уровней, а также выделения из множества опасных, запрещаемых Законом, отклонений и предупреждения их развития в недопустимые (тяжкие) последствия; эффективные средства предупреждения отклонений в транспортной системе и механизм ответственности лиц, допустивших эти отклонения и др.

Дальнейшее развитие рынка транспортных услуг в больших КЗ предопределяет глобальную организацию уровневых транспортных систем (процессов ТОН), оперативную, выборочную и гибкую координацию (online) которых должен обеспечивать системный интегратор, в роли которого выступает (предлагается автором) пассажирский транспортный холдинг (ПТХ).

ПТХ осуществляет системно-ориентированную интеграцию (консолидацию) ресурсных потенциалов всех субъектов перевозочной деятельности (СПД), входящих в его структуру, в пиковые нагрузки курортного сезона и обеспечивает стабильную работу транспортных систем (процессов ТОН) различных организационных уровней во взаимосвязи, которые предлагается классифицировать следующим образом:

* Первый - метасистемный уровень, который включает все курортные территории континентов Земли и их связи.

* Второй - макросистемный уровень, который включает все курортные национально-государственные территории РФ и их связи.

* Третий - медисистемно-охватывающий (краевой) уровень, который включает курортные административно-территориальные территории субъектов РФ и их связи (например, Краснодарский край и др.).

* Четвертый - медисистемно-локальный уровень муниципальных образований городов-курортов и их связи (например, Анапа, Сочи и др.).

* Пятый - примасистемный уровень, где рассматривается конкретная зона (район) города-курорта с пансионатами отдыха, лечебно-оздоровительными учреждениями, спортивно-развлекательными объектами и др.).

* Шестой - сингулярный уровень, определяется отдельным объектом отдыха (пансионат, гостиница) конкретной курортной зоны города-курорта.

Системная кластеризация курортных территорий Земли, входящих в подконтрольную область ПТХ, позволяет устанавливать взаимосвязь между комплексной транспортной системой страны, ее внешних и внутренних связях:

Создание ПТХ, в структуру которого могут входить различные (ведомственные) субъекты перевозочной деятельности (СПД) со своими ресурсными потенциалами (финансовыми, информационными, техническими, технологическими, научными и др.), предусматривает решение следующих стратегических задач: предоставления транспортных услуг населению больших КЗ с персональным сервисом и уникальным качеством обслуживания «от двери до двери» и «точно в срок»; разработка принципов выбора функциональных режимов работы различных взаимодействующих СПД; разработка технологии построения интеллектуально-аналитических систем для определения и оценки реальных функциональных возможностей различных СПД; разработка путей и методов стратегического прогноза пассажиропотоков на основе развития экономических связей между потенциалами больших КЗ; оптимизация перераспределения пассажиропотоков в транспортно-пересадочных узлах и распределительных транспортных системах КЗ, а именно: перераспределение пассажиропотоков между СПД в соответствии с их контрактами; оперативное (online) изменение режима работы, расписания движения и корректировка интервалов движения подвижного состава для СПД; организация и контроль предоставления транспортных услуг населению больших КЗ в условиях неопределенностей и рисков; надежности технологии комплексных (мультимодальных) транспортных процессов (услуг), оптимизации структуры подвижного состава по видам перевозок и сообщений, а также выбора маршрутных схем (карт); интеллектуальной координации и информационному обеспечению различных СПД в больших КЗ и др.

Стратегические задачи, предусматривают их реализацию с помощью разработки функциональных структурных схем организации (рисунок 1) и управления (рисунок 2) транспортными системами (процессами ТОН) в больших КЗ (агломерациях).

Основными достоинствами пассажирского транспортного холдинга (ПТХ) являются: использование преимуществ крупного производства (заложен принцип диверсификации производства с целью снижения предпринимательских рисков; централизация капитала; внедрение новых технологий; возможность интеграции науки и производства и др.); специализация по видам транспортного обслуживания и лучшая адаптация к изменениям внешней среды; повышение качества предоставления транспортных и сопутствующих сервисных услуг и производительности СПД; устойчивость в условиях высокой динамики развития перевозочных услуг; организация транспортного обслуживания пассажиров по сквозным технологиям и тарифам и др.

В процессе предоставления перевозочных услуг населению больших КЗ (агломераций) все структурные участники ПТХ должны работать согласованно, как функциональные подсистемы комплексной транспортной системы. Поэтому методологической основой для решения этого процесса является системный подход, основанный на создании научных основ функционально-адаптивного взаимодействия всех подсистем (уровней) ПТХ с максимизацией активных резервов (ресурсов) в пиковые периоды курортного сезона: , где хi - коэффициенты, учитывающие уровень взаимодействия шести подсистем (уровней) с ресурсными потенциалами различных СПД; DRi - активные резервы (ресурсы) подсистем (уровней) ПТХ при их обособленной работе.



Процесс перевозки пассажиров в больших КЗ включает в себя два основных события: перемещение и преобразование пассажиропотока.

Преобразование пассажиропотока присутствует всегда при взаимодействии различных видов пассажирского транспорта или СПД по показателям: объемов перевозок, согласования графиков и расписаний движения, оформления проездных документов, тарифного согласования по критериям (уровням) качества транспортных услуг и др. В этих случаях ПТХ берет на себя функции системного интегратора по структурированию (оптимизации) технологий процессов ТОН в больших КЗ.

В результате создается функциональная система из СПД и сопутствующих сервисных компаний, комплексно выполняющих свои стратегические задачи с акцентом на целевого потребителя транспортных и сопутствующих сервисных услуг.

Основными целевыми критериями оптимизации процессов ТОН в больших КЗ, как правило, являются затраты времени пассажиров на поездку (в стоимостном выражении) и общая стоимость сервисных услуг, суммарная взаимосвязь которых определяется выражением:

,

где SPS,SUU - соответственно стоимость перевозки пассажиров и сервисных услуг; SP'S,SU'U - соответственно штрафы (санкции) за задержку перевозки пассажиров и предоставления сервисных услуг; - соответственно задержка в перевозке пассажиров и в предоставлении сервисных услуг.

При построении функциональной транспортной системы (процессов ТОН) ПТХ должен учитывать критерии работы отдельных субъектов перевозочной деятельности с их функциональной надежностью, ресурсным потенциалом и поддерживать их в актуальном состоянии. Для этого их информационные системы должны быть взаимосвязаны, а в ПТХ необходимо создать интеллектуально-аналитическую (online) систему, которая бы позволяла быстро оценивать их реальные способности в конкретной ситуации.

2. Разработана организационная модель и механизм эффективного взаимодействия межсистемных (межведомственных) субъектов перевозочной деятельности больших КЗ, обладающих различным юридическим статусом.

В диссертации рассмотрен комплекс транспортных систем (КТС) больших КЗ различных организационных уровней с субъектами перевозочной деятельности (СПД) и их ресурсными потенциалами, функционирующий совместно с комплексом путей сообщений, на базе которых образуются комплексные маршрутные системы (КМС). Координацию и контроль их взаимоотношений и действий осуществляет управляющий координатор (эксперт, уполномоченный ПТХ). В результате образуется транспортно-дорожный комплекс (ТДК) больших КЗ уровневых инфраструктур со стратами типов отношений, их продукцией, системными закономерностями (свойствами) и влиянием внешних факторов (контролируемых - административных и неконтролируемых - стихийных).

На рисунке 3, в трехмерных организационных моделях рассматривается функционально-масштабная декомпозиция процессов транспортного обслуживания населения в больших КЗ различных СПД (принцип социально-ролевой стратификации Конотопова П.Ю и Куликовой Н.В.). Сущность такого принципа заключается в отнесении выявленных закономерностей функционирования различных видов пассажирского транспорта, учитывающих межсистемные взаимодействия технологий транспортных процессов различных СПД. Совокупность горизонтальных и вертикальных отношений в моделях позволяет выстроить произвольную (оптимальную) траекторию межсистемных (межуровневых) транспортных связей с информационными, финансовыми и материальными и др. потоками между взаимодействующими видами пассажирского транспорта и СПД.

В матричной форме представления, отношения между стратами на различных уровнях (эшелонах) организационной модели КТС представлены гиперкомплексной матрицей 2, а без разделения на уровни (эшелоны), как комплексная транспортная система - матричным выражением 3. Аналогично для организационной модели КМС, отношения между стратами на различных уровнях (эшелонах) описывается матричным выражением 4, а без разделения на эшелоны - матричным выражением 5.

Для комплекса транспортных систем (процессов ТОН):

для модели 2: BRэтс - гиперкомплексная матрица потенциалов базовых типов отношений эшелонированной транспортной системы и ее страты; ПВПТ - преимущества вида пассажирского транспорта; ТОМПН - территориальное обслуживание местного и приезжего населения; ПКРТС - профессиональная компетентность работников транспортной системы; ТОТС - технологическое и тхническое обеспечение транспортной системы.

для модели 4: ПДУН - преимущества дорог и улиц по назначению; ТДО - территориальная доступность объектов курортных зон; ПКРКПС - профессиональная компетентность работников комплекса путей сообщений (маршрутных систем); СТТО - системно-технологическое и техническое обеспечение комплекса путей сообщений (маршрутных систем);

для модели 5: ВСПС - ведомственные сообщества путей сообщения, ТСПС - территориального сообщества путей сообщения (маршрутных систем), СОТИ - системно-организационного сообщество путей сообщения (маршрутных систем), ПТСКПС - профессионально-трудовое сообщество комплекса путей сообщения (маршрутных систем).

Рисунок 3 - Глобальные организационные модели взаимодействия транспортных и маршрутных систем

для модели 3: BRктс - гиперкомплексная матрица потенциалов базовых типов отношений комплексной транспортной системы и ее страты; НТрС - назначение транспортного сообщества; ТС - территориальное сообщество; СОСВТ - системно-организационное сообщество видов транспорта, ПТС - профессионально-трудовое сообщество.

Для комплекса путей сообщения (маршрутных систем):

Гиперкомплексные матрицы служат для формального представления сложных динамических систем в многообразии их элементов, свойств и отношений. Элементы матрицы, лежащие на ее главной диагонали, символизируют элементы комплексной транспортной системы (ресурсные потенциалы), а прочие элементы матрицы (Rij) - отношения между ними.

Разработанные организационно-эшелонированные модели ТДК обеспечивают возможность корректно позиционировать различные уровни транспортных и маршрутных систем, на которых осуществляются процессы ТОН больших КЗ, характеризовать их по принадлежности к эшелонам или системе в целом. Предмет взаимодействия различных СПД и их ресурсные потенциалы обеспечивают выполнение функций транспортных процессов для эффективного и качественного обслуживания населения в больших КЗ.

Комплексная транспортная и маршрутная системы больших КЗ (агломераций) функционируют в условиях взаимодействия и испытывают на себе влияние множества внешних факторов. В результате между взаимодействующими функциональными системами формируются отношения в виде нечеткой межсистемной (межуровневой) информации в области обеспечения эффективных и качественных процессов ТОН.

Контроль (мониторинг) таких взаимоотношений осуществляет системный интегратор (уполномоченный ПТХ), выполняющий функцию эксперта в области принятия оптимальных управленческих решений для эффективного и качественного функционирования взаимодействующих систем. транспортный обслуживание оперативный перевозочный

Математически две функциональные системы, образующие интегрированный ТДК больших КЗ, рассматриваются автором в диссертации как произведение U1 * U2 - обычных множеств, при котором U1={х} и U2={y}, образуют множество упорядоченных пар (x,y) вида:

.

Пусть М - множество принадлежностей. Тогда нечеткое множество R такое, что , считается нечетким бинарным отношением R в U1 * U2 . Носителем S(R) нечеткого отношения R является обычное множество упорядоченных пар (х,у), для которых функция принадлежности положительна:. Декомпозиция и синтез нечетких отношений рассматривается в диссертации с помощью подмножеств б - уровня нечеткого отношения. Пусть . Подмножеством б - уровня нечеткого отношения (R) считается обычное подмножество (Rб = {(x,y): мR(x,y) ? б }), при котором функция принадлежности подмножества б - уровня задается выражением:

.

Если рассматривать выборочное (запрашиваемое) отношение R, то оно представляется выражением: , при котором 0 < б <1.

А с помощью б - уровня системно оценивается эффективность и качество взаимодействия транспортных систем (процессов) и маршрутных систем (схем) в больших КЗ на каждом эшелоне организационной модели рисунка 3, по количественным функциональным закономерностям (свойствам) рассматриваемых систем (U1 и U2):

где Ц, Э, Н, Ж, С, Б, ЭФ - системные закономерности (свойства) эшелонированных транспортных и маршрутных систем в больших КЗ в текущем и потенциальном (перспективном) состоянии.

В результате формируется система вложенных классов, соответствующих данному отношению подобия. В ходе такой оценки, выявляются функциональные закономерности (свойства) взаимодействующих систем различных эшелонов организационной модели, которые необходимо оптимизировать в определенной очередности (последовательности).

Очередность оптимизации предлагается автором осуществлять системной моделью максимизации математического ожидания полезности решений, с помощью функции эффективности оптимума номинала:

где М - математическое ожидание полезности решений; t - временные интервалы оценки; Р - полезность областей D оцениваемых значений U1 и U2; f(М,t) - функция эффективности оптимума номинала; f(U,М,t) - плотность распределения значений U1 и U2.

3. Разработана методика ситуационного (когнитивного) моделирования с механизмом оперативной оценки функциональной эффективности процессов транспортного обслуживания населения в больших КЗ.

Транспортная система больших КЗ, в рамках которой в пиковые периоды курортного сезона функционируют в условиях неполноты и неточности информации различные субъекты перевозочной деятельности и виды пассажирского транспорта, предопределяет разработку методики ситуационного (когнитивного) моделирования с механизмом оперативной оценки эффективности транспортных процессов на текущий момент и перспективу. Большим КЗ свойственны постоянные изменения ситуаций (событий, условий), особенно, когда всплеск активностей отдыхающих и туристов находится на максимальном уровне и их поведенческие транспортные намерения (транспортная подвижность) точно не определены. В результате, качество транспортного обслуживания населения (КТОН) приобретает статус социально-значимой проблемы, требующей принципиального совершенствования таких его свойств как: мобильность, транспортная доступность, быстрота передвижения, надежность, безопасность, уровень качества транспортного сервиса и др.

Необходимость применения в диссертации научного ситуационного инструментария, основанного на методах когнитивного (познавательного) моделирования, вызвана низкой функциональной эффективностью и качеством транспортных процессов в пиковые периоды курортного сезона. Ситуационный инструментарий способен обеспечить применение наиболее рациональных методов и средств управления транспортными процессами в зависимости от конкретной ситуации, а также предполагает определение основных факторов, влияющих на их функциональную эффективность и качество. Такими методами, рассмотренными автором в диссертации, являются когнитивные методы, позволяющие в пиковые периода курортного сезона оперативно оценивать, анализировать, трансформировать и преобразовывать большие массивы информации о транспортных процессах с учетом влияния на них различных внешних и внутренних факторов. И как результат выстраивать методологию построения систем принятия решений (СПР) в области оптимизации транспортных процессов в больших КЗ, основанных на следующих основных положениях:

- сочетание формального подхода (реализация комплекса взаимосвязанных математический и логико-математических моделей со сложными информационными и развитыми динамическими связями) и неформального подхода (используются методы искусственного интеллекта, экспертного оценивания и применение экспертных систем);

- экспериментального подхода в реализации модельного комплекса; информационной, математической и технологической поддержкой направленного вычислительного эксперимента на имитационных (ситуационных) моделях;

- высокого технологического уровня систем принятия решения и др.

Научной новизной применения ситуационного инструментария и основанных на нем методов когнитивного моделирования, является разработка системы принятия решений по оперативной оптимизации транспортных процессов в больших КЗ. Методы когнитивного моделирования включают в себя аналитические методы принятия решений с экспертными процедурами и методами искусственного интеллекта, что позволяет точно прогнозировать различные ситуации и оперативно реагировать на их изменения с позиции оптимизации транспортных процессов в больших КЗ (рисунок 4).

Важно подчеркнуть, что основными структурными компонентами СПР являются: банк знаний, умений и навыков; банк моделей; информационно-коммуникационное обеспечение; диалоговый процессор (модель эксперта).

В результате, с помощью модели эксперта, оперативно реализуются лучшие (оптимальные) перевозочные структуры и маршрутные схемы, регламентирующие их применение в конкретной ситуации (например, пиковых периодов курортного сезона).

Выбор (разработка) оптимального маршрута (маршрутной сети) или функциональной оптимизации транспортно-дорожного комплекса больших КЗ (агломераций) в целом осуществляется с помощью модели эксперта Мэ (рисунок 5), включающей управляющие воздействия (Х), возмущения (W), имитирующие различные риски и принятия решений (ПР) по взаимодействию комплекса перевозочных процессов (КПП) пассажирского транспорта и комплекса путей сообщения (КПС) или маршрутной сети.

Результатом взаимодействия КПП и КПС, на основе модели эксперта, является создание за короткие промежутки времени гибкой (ситуационной) маршрутной сети в больших КЗ, нацеленной на предоставление безопасных, надежных и эффективных транспортных услуг высокого уровня качества.

Рисунок 5 - Модель эксперта (Мэ) по функциональной оптимизации перевозочных процессов и маршрутных схем в больших КЗ

Банк знаний эксперта обеспечивается за счет комплексной оценки текущих и прогнозных состояний потенциалов различных инфраструктур (транспортной, дорожной и рекреационно-планировочной), также факторов, снижающих функциональную эффективность и качество транспортных процессов в больших КЗ в летний и зимний периоды года.



Ключевыми факторами влияния на эффективность и качество процессов ТОН в больших КЗ выступают: нормативное время корреспонденции между районами больших КЗ; обеспеченность потребных количеством подвижным составов, позволяющим комфортно, своевременно, безопасно и по экономически обоснованным тарифам перевозить сегментированные группы пассажиров. Информационно-аналитическая модель механизма оценки (запроса) текущих, прогнозных и оптимизационных состояний различных инфраструктур больших КЗ представлена в таблице 1 и характеризует во взаимосвязи:

по вертикалям: Y1 - курортные зоны и их объекты, на основе которых формируются матрицы корреспонденций местного населения и отдыхающих между транспортными районами (ТР) больших КЗ (агломераций); Y2 - пути сообщения, их назначение и условия движения, с учетом которых формируются целевые потоки пассажирского транспорта и оцениваются транспортно-эксплуатационные качества УДС больших КЗ; Y3 - пассажирский транспорт (ПТ) с его эксплуатационными условиями, в рамках которых оцениваются: объемы корреспонденций местного населения и отдыхающих между ТР больших КЗ, определяется потребное и статусное количество пассажирского транспорта, режимы его движения, производительность, экономическая эффективность;

по горизонталям: структурные показатели модели «объект-путь-транспорт» по их функционированию (X1), потенциалу (X2), условиям обслуживания (X3), оценочной характеристикой транспортной планировки (X4), факторам тяготения (X5), ситуационной оценке инфраструктур (X6) и управляющим воздействиям (X7) на оптимизацию процессов ТОН в больших КЗ (агломерациях).

В результате оценивается цепь событий, влияющих на эффективность процессов ТОН по различным критериям (6 и 7 взаимодействующие горизонтальные уровни таблицы 1) и выявляются проблемные ситуации (события), влияющие на снижение их функциональной эффективности в больших КЗ. После чего, принимаются меры по устранению причин снижения эффективности процессов ТОН для каждой инфраструктуры с помощью запроса нового информационного кода (строка 7 таблицы 1).

Далее производится оптимизация процессов ТОН по комплексному критерию качества и выработке рекомендаций по его улучшению, например таких как: внедрение скоростного и экспрессного режимов движения; соблюдение номинальной вместимости ПС; предоставления приоритетного права на движение в связанном и насыщенном транспортном потоке; выделения обособленных полос; оптимизации структуры подвижного состава; более равномерному расселению отдыхающих и туристов по территориям (районам КЗ) и др.

Таблица 1 - Информационно-аналитическая модель механизма оценки текущих, прогнозных и оптимизационных состояний различных инфраструктур в больших КЗ

4. Разработан механизм оценки функциональной эффективности транспортных процессов в больших КЗ на основе комплексного критерия качества.

Т.к. одним из ключевых факторов функциональной эффективности процессов транспортного обслуживания населения (ТОН) в больших КЗ является своевременное освоение сегментированного пассажиропотока, то необходимо определить (знать, прогнозировать) объемы корреспонденций между транспортными районами (ТР) и природу их формирования для зимнего и летнего периодов года.

Автором выявлено, что объем корреспонденций (Qij) местного населения и отдыхающих между расчетными ТР больших КЗ зависит от: численности отдыхающих в районах (N0), которая определяется емкостью жилого (рекреационного) фонда (Pж.ф.); сезона года (C); транспортной (доступности) удаленности районов проживания от основного объекта тяготения - пляжа (tдост); емкости пляжей (Pпл); затрат времени на передвижение из района i в j, как функция тяготения (f(tij)) и выражается функционалом:

.

Между расчетным числом корреспонденций УQij всех ТР больших КЗ и необходимым количеством пассажирского автомобильного транспорта (ПАТ) по обслуживанию местного населения и отдыхающих этих районов предлагается следующая зависимость:, где щ - производительность одной подвижной единицы, пасс*км; ?ср - средняя дальность поездки пассажиров, км; Аi - количество типов (классов) ПАТ, обслуживающего корреспонденции.

Еще один фактор, влияющий на эффективность процессов ТОН, является время передвижения местного населения и отдыхающих (пассажиропотоков) к месту назначения, величина которого во многом определяется оптимальной структурой, функциональными свойствами и потребным количеством ПАТ, а также зависит от равномерного расселения отдыхающих и туристов по всей рекреационной территории больших КЗ.

Закономерность взаимного тяготения пассажиропотоков между транспортными районами больших КЗ, рассматривается автором в диссертации как функция затрат времени на передвижение f(tij). Физический смысл ее состоит в том, что с увеличением затрат времени на передвижение убывает объем корреспонденций между ТР больших КЗ.

Объем корреспонденций между ТР больших КЗ модели «зима-лето» для местного населения и отдыхающих рассматривается в диссертации как система транспортного обслуживания с потребным количеством подвижного состава (рисунок 6).

Оптимальное функционирование процессов ТОН больших КЗ предусматривает (учитывает) особенности транспортно-планировочных моделей курортных поселений, а также поведенческие типы местного населения и отдыхающих.

Это ключевые компоненты, в рамках которых формируются стабильные (для зимнего периода) и гибкие (для летнего периода) объемы корреспонденций между ТР КЗ, основанные на стохастических районных взаимосвязях:

где Sksi, Lszj, PC0a - факторы функции влияния - соответственно сегментации пассажиров источника, структуры притягивающего места цели и стоимостная оценка выбора вида пассажирского транспорта для перемещения (время - тариф ).

При формировании «стабильных» объемов корреспонденций (зима) в КЗ учитывается влияние структуры соответствующего притягивающего объекта цели. При этом выгодность его расположения практически не играет никакой роли (например, рабочая поездка местного населения). Таким образом, возникает условие, при котором сегментированный пассажиропоток (как входная величина создания транспортного потока), должен соблюдаться при распределении и разделении транспорта как постоянный или стабильный.

При формировании «гибких» объемов корреспонденций (лето) в КЗ учитывается влияние выгодности расположения объектов тяготения (пляж, парк, пансионат отдыха и др.). При этом ожидаемое значение сегментированного пассажиропотока больше не выводится только за счет структурных величин притягивающего места. Поэтому наряду с пропускной способностью потенциалов курортных структур выгодность расположения играет решающую роль при выборе конкурирующих активностей для отдыхающих и туристов.

В результате, при функционировании пассажирского транспорта на маршрутной сети больших КЗ (в исследуемой области) должна существовать достаточная его провозная возможность, чтобы предложить населению и отдыхающим в «пик» курортного сезона, качественную транспортную услугу, при сохранении своих нормативных (номинальных) значений.

Рассмотренные подходы к построению систем принятия решения по оптимизации транспортных процессов на основе комплексного критерия качества (ККК) ТОН в больших КЗ позволит администрации курортного региона решать сложные задачи социально-экономического развития пассажирского транспортного комплекса и вырабатывать реальные оперативные стратегии этого развития. Модель оптимизации процессов ТОН по комплексному критерию качества в больших КЗ показана на рисунке 7.



Рисунок 6 - Граф определения потребного количества подвижного состава и объема корреспонденций между транспортными районами больших КЗ модели«зима-лето»

Рисунок 7 - Модель оптимизации транспортных процессов по комплексному критерию качества в больших КЗ

В рамках диссертационного исследования проводилась оценка автобусной маршрутной сети регулярного сообщения муниципальных образований (МО) КЗ по комплексному критерию качества ТОН (КТОН): Анапа, Сочи, Новороссийска и др. При этом использовались отчетные данные автотранспортных предприятий и предпринимателей за ряд лет при эффективной эксплуатации подвижного состава с одновременной оценкой достигнутого уровня КТОН, а также натурные обследования автора.

По результатам исследований определен уровень КТОН для различных МО КЗ, который отражен в таблице 2, и даны рекомендации по оптимизации маршрутной сети и структуры подвижного состава, способствующие повышению уровня КТОН в МО КЗ.

Таблица 2 - Уровень качества транспортного обслуживания населения автобусами регулярного сообщения в МО КЗ Черноморского побережья

Города	Численность населения, тыс. чел	Комплексный критерий качества транспортного обслуживания населения и отдыхающих в большой КЗ Краснодарского края (летний сезон)
		на маршрутах (среднее значение)	по городу (среднее значение)
		до оптимизации	после оптимизации	до оптимизации	после оптимизации
1. Сочи	320	0,76	0,87	0,68	0,75
2. Новороссийск	260	0,63	0,80	0,79	0,84
3. Туапсе	161	0,59	0,72	0,80	0,86
4. Адлер	42	0,83	0,92	0,76	0,81
5. п. Лазаревская	25	0,9	0,93	0,94	0,95
6. Анапа (с районами)	132	0,85	0,9	0,82	0,88

Примером оптимизации маршрутной сети стал город-курорт Анапа, как один из инвестиционно привлекательных и развивающихся населенных пунктов КЗ Черноморского побережья, которая имела своей целью: повысить эффективность и качество транспортного обслуживания населения и отдыхающих; снизить негативное воздействие автотранспорта на окружающую среду; повысить безопасность его эксплуатации; снизить, до нормативного уровня, затраты времени пассажиров на поездку.

Оптимизации предшествовал выбор наиболее приемлемого и рекомендуемого для города Анапы марочного состава автобусов и режимов его движения с соответствующим интегральным социально-экономическим эффектом, экономико-математическая модель которого, рекомендуется определять автором по формуле:

...