Дослідження параметрів формування потенціалу транспортних послуг у приміському сполученні

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет водного господарства та природокористування

Дослідження параметрів формування потенціалу транспортних послуг у приміському сполученні

УДК 656:519.87:314

Кристопчук М.Є., старший викладач

Рівне

Анотації

Наведені результати дослідження параметрів формування потенціалу транспортних послуг у приміському сполученні. Встановлено закономірності розподілу населення по території в залежності від розміщення населених пунктів відносно обласного центру.

Results of research factors formation potential of transport services in the suburban message are resulted. Laws of distribution of the population on territory depending on accommodation of settlements concerning the regional center are established.

Відомі на даний час принципи розрахунків раціонального проектування транспортних систем (ТС) приміського пасажирського сполучення, та маршрутних мереж зокрема, недосконалі. Вони повинні враховувати норми затрат часу в трудових переміщеннях, розміри пасажиропотоків, сучасні вимоги до охорони навколишнього середовища, динаміку взаємного впливу розселення на характеристики ТС та інші фактори.

Критерії для оцінки ефективності функціонування та оптимізації при синтезі ТС докладно описані в [1]. Методи проектування ТС знайшли своє відображення в роботах Я. Вандаса, А. Фішера, О.К. Кудрявцева, М.С. Крамара (статичні моделі) та Л.А. Яковлєва, Ю.С. Кірзнера (динамічні моделі). Недоліком статичних моделей є те, що вони оптимізують ТС відносно випадкового розселення, в результаті чого розрахункові транспортні навантаження можуть суттєво відрізнятись від фактичних.

Ідея динамічних моделей (наприклад модель Л.А. Яковлєва) враховує зміни в ТС пов'язані з факторами „розселення - тяжіння”, а запропонований Б.С. Кірзнером алгоритм розрахунків ТС, що полягає в їх синтезі з позиції мінімізації затрат часу на переміщення пасажирів при заданих капіталовкладеннях та обґрунтуванням заходів щодо розвитку ТС на розрахунковий період не забезпечує однозначного пошуку структури ТС.

Таким чином, аналіз відомих методів синтезу ТС вказує на необхідність їх вдосконалення, розробки нових методик, алгоритмів проектування та оцінки ефективності функціонування діючих ТС і маршрутних мереж, в тому числі для приміського пасажирського сполучення. Комплексні дослідження закономірностей формування потенціалу автотранспортних послуг базуються на дослідженнях процесів розселення та просторової самоорганізації населення, визначенні щільності транспортних зв'язків, вузлів зародження та погашення пасажиропотоків [1, 2].

Однією з основних узагальнених закономірностей просторового розподілу трудових і культурно-побутових зв'язків є залежність їх інтенсивності від дальності переміщення. За дослідженнями [3] очевидне прагнення локалізувати інтереси на якомога меншій території. З імовірністю р > 0,95 можна стверджувати, що сільське населення обмежує свої переміщення радіусом R_п ? 50 км, хоча спостерігається тенденція здійснення переміщень дальністю 100 км і більше.

Трудові зв'язки, дозволяють виділити три зони по відношенню до міст - центрів тяжіння сільських жителів. Перша зона з R_п < 20 км характеризується стабільністю зв'язків протягом тривалого періоду. Імовірність існування стабільних зв'язків у цьому випадку р ? 0,8. В цьому випадку спостерігається сталий процес трудового взаємозв'язку, що практично не піддається впливу випадкових факторів. Як наслідок цього відсутні істотні коливання в пасажиропотоці трудових маятникових мігрантів. У другій зоні (20 ? R_п ? 30 км) імовірність р = 0,5, тобто трудові зв'язки непостійні в часі, їх інтенсивність з року в рік істотно змінюється. І, нарешті, периферійна зона (R_п > 30 км) характеризується випадковими, з низкою інтенсивністю трудовими зв'язками.

За аналогією із трудовими зв'язками можна дати оцінку й іншим зв'язкам сільського населення. Переміщення на відстань до 20 км можна вважати умовно постійними, а на відстані понад 40 км є нерегулярними, випадковими. Їхня ймовірність р = 0,068 [3]. Основна причина існування такої диференціації зв'язків - відносно висока щільність міст - центрів тяжіння сільського населення. Тому в організації транспортного обслуговування основна увага повинна бути звернена на взаємозалежні сільські й міські поселення, віддалені одне від одного на відстані близько 20 км. Цю зону можна вважати основною зоною роботи приміського транспорту.

Доцільність різних цільових переміщень, залежно від їхньої дальності розцінюється сільським населенням по-різному. Кожне сільське поселення перебуває між багатьма іншими сільськими й міськими поселеннями з індивідуальним набором соціального, культурного й виробничого потенціалу в кількісному і якісному відношеннях. При розвинених дорожній мережі та ТС населення вибирає центр тяжіння з урахуванням обмежень накладених цією транспортною системою та на основі суб'єктивних міркувань про якість обслуговування. Крім того, діють фактори терміновості досягнення мети й напруженості добового балансу часу. Проте може бути дана якісна оцінка тенденцій поведінки населення. На оцінку населенням доцільності просторового вибору місця задоволення мети поїздки явний вплив робить ієрархічне значення міста в системі розселення [3]. Чим воно вище, тим більше часу в добовому балансі сільського населення виділяється на переміщення. Взаємозв'язок сільських поселень обмежується в основному сусідніми поселеннями (деяке виключення становлять службові й гостьові поїздки).

На розподіл переміщень міських жителів у сільські населені пункти впливає величина міста, дальність переміщення, мета переміщення, тобто ті ж фактори, що й при переміщенні сільських жителів у міста. Різниця полягає в тому, що радіус поширення переміщень міських жителів значно менше. Тим самим зона інтенсивних і регулярних пересувань у циклі робочого дня охоплює лише найближчі до міст сільські території з радіусом до 15 км. У вихідні дні за рахунок гостьових поїздок і на відпочинок, радіус цієї зони розширюється приблизно в 1,5 - 2 рази.

Аналіз просторового розподілу переміщень сільського населення показує, що кожний сільський населений пункт має n - мірну просторову орієнтацію, тобто кожна одиниця характеризується одномірним розподілом значень інтенсивності зв'язків : де - зв'язки всередині розглянутого поселення або іншої елементарної одиниці сільських територій; 2, ..., l, …, k - множина інших одиниць, з якими присутні зв'язки (в тому числі і міські поселення).

На основі розподілу зв'язків можна одержати поле розсіювання початкових та кінцевих пунктів переміщень. Оскільки щільність їх розсіювання у відношенні поселень неоднакова, то на їх множині можна виділити територіальні одиниці, які складуть зони обслуговування, як вказано на рис. 1.

Дослідження закономірностей розселення [2, 4] вказують на значну нерівномірність розподілу населення по території регіону. Тому, доцільно провести поділ території на більш однорідні у функціональному відношення райони. В такому випадку необхідно ввести поняття ієрархічності територіальних підсистем [3], в рамках яких, середні максимальні радіуси обслуговування сільських територій та їх центрів, відповідають значенням, наведеним в табл. 1.

Таблиця 1 Середні максимальні радіуси обслуговування сільських територій та їх центрів в рамках ієрархічних територіальних систем [3]

Визначальними факторами у формуванні величини площі транспортного обслуговування маршруту [2, 5], а отже і потенціалу транспортних послуг, є довжина маршруту сполучення та щільність населення на досліджуваній території. На етапі проектування нової маршрутної мережі, або дослідження функціонування існуючої, необхідно володіти інформацією про закономірності розподілу населення по території. Дослідження вказаної закономірності для Рівненської області [5, 6], вказують на значну нерівномірність розподілу населення, та в залежності від розміщення населених пунктів відносно деякого центра (по координаті х, або іншими словами по трасі маршруту), вона має вигляд, як показано на рис. 2, і описується функцією, виду:

,(1)

де - кількість населених пунктів на маршруті;

- щільність населення в і-му населеному пункті;

- ширина охоплення і-ої ділянки маршруту сполучення;

- віддаленість населеного пункту від деякого центра;

- калібрувальний коефіцієнт, що визначає ширину впливу населеного пункту;

Функція (1) повинна задовольняти умову нормування по чисельності населення в НП, що розміщені на території проходження маршруту:

,(2)

де - загальна кількість жителів району, охопленого транспортним обслуговуванням.

- мінімальна віддаленість НП від обласного чи районного центра;

- максимальна віддаленість НП від обласного чи районного центра, для приміського сполучення, км.

В свою чергу, , де - кількість населених пунктів охоплених транспортним обслуговуванням; - кількість жителів в -му населеному пункті, що розташований на маршруті.

Параметр теоретично можна визначити з умови нормування (2):

,(3)

де ;

- функція Ламберта (W- функція), що визначається як обернена функція до , тобто для будь-якого :

.

Рис. 1. Схема n-мірної просторової орієнтації зв'язків сільського населення (на прикладі Рівненської області): ОЦ - обласний центр, А - Г - території районних центрів та сільських рад поблизу центрів підсистем S₂ - S₄ і на периферії відповідно

Рис. 2. Зміна щільності населення по території в залежності від розміщення населених пунктів по трасі маршруту відносно деякого центра

Для встановлення закономірностей розселення та визначення параметрів щільності населення на території області дослідження (Рівненська область), було розглянуто гіпотезу про те, що чисельність населення по населених пунктах на визначеній площі, яка обмежується віддаленістю від обласного центру до 50 км (зона організації та діяльності маршрутів приміського сполучення) підлягає опису за показниковим (експоненціальним) законом розподілу. Тобто, щільність ймовірності значень випадкової величини, має вигляд [7]:

(4)

де - параметр розподілу.

Функція розподілу випадкової величини:

(5)

Для показникового розподілу математичне очікування і середньо-квадратичне відхилення однакові, а параметр розподілу: .

До зони дослідження закономірностей розселення включені населені пункти Рівненського, Дубенського, Здолбунівського, Острозького, Гощанського, Костопільського та Березнівського районів. В якості одиниці вимірювання прийнято населений пункт з чисельністю 1000 жителів. Статистичні дані по чисельності жителів [8] для населених пунктів в кількості n = 478 згруповувались по семи інтервалах. До уваги приймались НП з чисельністю від 50 до 3500 жителів. Крім того, територія дослідження поділялась на зони: 1-ша (охоплення в радіусі 50 км від обласного центра - 478 населених пунктів); 2-а (охоплення в радіусі 35 км - 214 населених пунктів); 3-я (охоплення території від 35 до 50 км - 186 населених пунктів).

Перевірка узгодженості теоретичного та статистичного розподілів проводилась за критерієм Пірсона (), причому статистичний розподіл відповідає теоретичному при , інакше розбіжність не випадкова, а обраний теоретичний закон розподілу відкидається.

Для зони охоплення в радіусі 50 км від обласного центру, теоретичний закон задовільно узгоджується з статистичним розподілом (= 6,58; r = 5; p = 0,253). Результати дослідження параметрів розселення наведені в табл. 2.

Гістограма розподілу населених пунктів по чисельності жителів та теоретична щільність ймовірності розподілу для зони організації та діяльності маршрутів приміського сполучення для Рівненської області представлені на рис. 3. сільський транспортний обласний

Таблиця 2 Результати дослідження параметрів розселення для населених пунктів Рівненської області

Рис. 3. Гістограма та теоретична щільність ймовірності розподілу населених пунктів по чисельності жителів

Встановлені закономірності дозволяють враховувати фактори, що визначають індивідуальні переваги споживачів транспортних послуг, та з використанням гравітаційної моделі [9, 10] для оцінки потенціалу центрів з чисельністю населення N_i(j), зміною об'ємів транспортних послуг dQ визначеною зміною кількості жителів dN, рівня добробуту dP і якості послуг dY, що обумовлені моделлю Бйоркмана: , та з врахуванням променевої моделі [11] формування загального обсягу перевезень за напрямками по маршрутній системі: , де m - кількість напрямків (маршрутів) виїзду пасажирів, дають можливість побудувати ефективну маршрутну мережу, за рахунок охоплення транспортним сполученням периферійних територій з максимальним значенням площі транспортного обслуговування маршруту. Результати розрахунків площі транспортного обслуговування маршруту у вигляді функції з врахуванням закономірностей розселення представлені графічно на рис. 4.

Рис. 4. Площа транспортного обслуговування (км²) маршруту

Таким чином, розподіл зв'язків дозволяє одержати поле розсіювання початкових та кінцевих пунктів переміщень. Оскільки щільність їх розсіювання у відношенні поселень суттєво відрізняється, то на їх множині можна виділити транспортні райони, які складуть зони обслуговування.

В залежності від закономірностей розселення, на площі агрегатованого вузла транспортного обслуговування може знаходитись різна кількість центрів „зародження” та „погашення” потреб у перевезеннях. На основі визначеного параметра площі транспортного обслуговування маршруту, можна уточнити потенціал транспортних послуг по всьому регіону по маршрутній системі при забезпеченні мінімальних витрат при найбільш комфортних умовах обслуговування, за рахунок визначення центрів зародження та погашення пасажиропотоків та їх величин, узгодивши їх з провізною здатністю маршрутів сполучення.

Література

1. Ефремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В.А. Теория городских пассажирских перевозок М: Высшая школа, 1980, 534 с.

2. Доля В.К., Грицюк П.М., Кристопчук М.Є. Дослідження транспортної мережі регіону методом побудови функції щільності населення // Коммунальное хозяйство городов. Научно-технический сборник - Вып. 69 Серия „Технические науки и архитектура” Киев: „Техніка”, 2006. - C. 205 - 211.

3. Юшкявичюс П.В. Транспортное обслуживание сельского населения агропромышленного комплекса. - М.: Транспорт, 1989. - 164 с.

4. Кристопчук М.Є. Дослідження взаємозв'язку між часом поїздок пасажирів у приміському сполученні з величиною провізної здатності ділянок маршрутної мережі // Східно-Європейський журнал передових технологій. Вип. 5 (23) - Харків: Технологічний Центр, 2006. - С. 4 - 6.

5. Кристопчук М.Є. Визначення площі транспортного обслуговування маршрутів приміського пасажирського сполучення // Матеріали ІІ-ої Всеукраїнської науково-практичної конференції „Проблеми глобалізації та моделі стійкості розвитку економіки”. - Луганськ: Східноукр. національний ун-т ім. В. Даля, 2006. - C. 98 - 101.

6. Кристопчук М.Є. Алгоритм синтезу маршрутної мережі транспортної системи приміського пасажирського сполучення // Автошляховик України, 2007, №1 (195). С. 11 - 14.

7. Галушко В. Г. Вероятностно-статистические методы на автотранспорте. - Изд. объединение «Вища школа», 1976. - 232 с.

8. Державний комітет статистики України. Рівненське обласне управління статистики. Довідник про адміністративно-територіальний поділ та чисельність населення Рівненської області (За даними Всеукраїнського перепису населення 2001р.). - Рівне, 2003. - 53 с.

9. Доля В.К., Кристопчук М.Є. Модель функціонування пасажирської транспортної системи приміського сполучення // Наука і молодь. Прикладна серія: Збірник наукових праць. - Вип. 6, К.: НАУ, 2006. - С. 108 - 111.

10. Громов Н.Н., Персианов В.А. Управление на транспорте: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1990. - 336 с.

11. Кристопчук М.Є. Побудова променевої моделі транспортної системи приміського пасажирського сполучення регіону // Материалы І Международной научно-практической конференции «Наука и технологии: шаг в будущее - 2006». Том 14. Технические науки. - Белгород: Руснаучкнига, 2006. - С. 48 - 50.

Размещено на Allbest.ru