Определение необходимого числа автобусов

Приступая к расчету потребного числа автобусов для работы на городских маршрутах, следует исходить из ос­новных задач автотранспортного предприятия, осуществ­ляющего планирование и организацию перевозок пассажи­ров: полного и своевременного удовлетворения потребнос­тей населения в перевозках, обеспечения высокой культу­ры обслуживания пассажиров и безопасности перевозок; эффективного использования подвижного состава; повыше­ния производительности труда водителей и других работни­ков предприятия; снижения себестоимости перевозок и по­требления топливно-энергетических ресурсов.

Чтобы определить потребное число автобусов А_М для перевозки пассажиров на маршруте, необходимо знать пас­сажиропоток, мощность пассажиропотока, время выполне­ния рейса автобусом tоб, вместимость автобуса, выбранного для использования на данном маршруте q_n, и оценить изме­нение пассажирооборота за рабочий день автобуса, за ка­лендарные сутки с учетом неравномерности пассажиропото­ка как в период внутричасовой работы автобуса, так и по дням недели.

Выбор вместимости автобусов. Для работы на маршру­тах автобусной сети выбирают подвижной состав, имеющий вместимость, удовлетворяющую потребностям в перевозке пассажиров в соответствии с размерами пассажиропотоков.

Номинальная вместимость городского автобуса соот­ветствует числу мест для сидящих пассажиров и числу мест для стоящих

из расчета 5 чел. на 1 м² свободной площади салона (не занятой местами для кресел).

Вместимость автобуса можно выбирать, ориентируясь на следующие данные:

Пассажиропоток в
часы пик в одном на­
правлении пасс 200— 1000— 1800— 2600— 3800 и

1000 1800 2600 3800 более

Вместимость

автобуса (число мест для

сидения и проезда стоя),
мест 40 65 80 110 180

Тип автобуса по вместимости можно выбирать исполь­зуя графоаналитический метод сравнения имеющихся мо­делей подвижного состава (одновременно удовлетворяющих и другим требованиям городских перевозок), по себестоимости пере­возок и интервалу дви­жения (качество обслу­живания населения). Для примера сравним два типа автобусов, ус­ловно названных боль­шой и малой вместимости при работе их на одном маршруте.

Рис. 10.4 Номограмма определения необходимого числа автобусов на маршруте

В осях а — z (рис. 10.4) построен график пассажиропотока на за­данном маршруте по часам суток. В осях х, q, z построена номограм­ма, определяющая связь между пассажиропото­ком, интервалом движе­ния J₁ (или числом ав­тобусов) и вместимостью автобусов q (любого ти­па) на маршруте.

Зная длину маршрута и задаваясь эксплуатационной скоростью движения (или рассчитав ее), определяем интер­вал движения I_а = (t_o/A_M) автобуса, где t₀ — время обо­рота автобуса на маршруте.

Значения интервала движения в зависимости от числа автобусов на маршруте нанесены на ось х. Эксплуатацион­ная скорость v_э сравниваемых автобусов в приведенном при­мере принята одинаковой. Если она будет различной, мето­дика принципиально не изменится только значения интерва­лов для сравниваемых автобусов понадобится заносить от­дельными строками. Связь между переменными х, z, q осей номограммы выражается равенством z = xq. В соответст­вии с выбранными масштабами осей х и z градуируют ось q, используя формулу номографии для данного случая:

,

где δ - длина шкалы; λ₁ — модуль шкалы z; λ₂ — модуль шкалы x; f(q) — функциональная зависимость часового пассажиропото­ка от q.

Делением часового пассажиропотока на число автобусов получаем на оси q число пассажиров, перевезенных одним автобусом в течение часа. Для более удобного сравнения ав­тобусов по оси отложены значения их вместимости, опреде­ленные по формуле

,

где q — вместимость автобуса, необходимая для освоения пасса­жиропотока при коэффициенте наполнения у = 1; П_пч — часовой пассажиропоток на маршруте, пасс/ч; l_еп — средняя длина ездки пассажира, км.

При помощи построенной номограммы можно для любого заданного значения часового пассажиропотока и интервала движения определить необходимую вместимость автобуса при коэффициенте наполнения 7=1. Номограмма позволя­ет также определить по часам суток необходимое число ав­тобусов заданной вместимости. В координатах можно пост­роить ряд графиков пассажиропотоков и соответственно по оси отложить значения интервалов для всех заданных мар­шрутов. Таким образом при помощи приведенных графиков и номограммы можно сравнивать автобусы в условиях лю­бого задаваемого маршрута.

Чтобы определить необходимое число автобусов, часо­вые пассажиропотоки сносят на ось z и точки пересечения соединяют прямыми с осью х через точку на оси q, означаю­щую вместимость автобуса. Точки пересечения этих прямых с осью показывают искомое число автобусов.

Второй этап сравнения также показан на рис. 10.4. В системе координат а = z даны значения необходимого чис­ла автобусов (также при γ=1) различной вместимости по часам суток, полученные на приведенной выше номограмме. Эти значении должны быть скорректированы в соответствии с выбором максимального интервала движения по времени суток (исходя из удобств населения) и конкретными возмож­ностями организации работы автобусов на линии (часы ра­боты, сменность водителей). Указанные факторы учтены в построенном графике их работы (сплошные линии на рис. 10.5). Число автобусов на маршруте должно соответст­вовать выбранному интервалу. При этих условиях число ав­тобусов малой вместимости характеризуется ломаной лини­ей 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10, а большой вместимости — ломаной линией 1'-2'-3'-4'-5'-6'-9-10.

На рис. 10.6 показан последний этап сравнения автобу­сов малой и большой вместимости. В системе координат справа дана зависимость коэффициента наполнения у авто­бусов от времени суток (для автобусов малой вместимости линия 0-0, для автобусов большой вместимости линия /-/). Значения у для каждого случая получены как отношение числа автобусов, необходимых для освоения пассажиропо­токов, к полученному на рис. 10.6 с учетом возможной ор­ганизации работы автобусов на линии и выбора минималь­ного интервала движения.

В левой части рис. 10.6 дана зависимость себестоимости 1 пасс-км от коэффициента наполнения у по обоим сравнива­емым автобусам.

Используя построения рис. 10.6, можно определить се­бестоимость 1 пасс-км для любого часа суток применитель­но к каждому из сравниваемых автобусов. Для этого из. за­данной отметки времени на оси абсцисс возводится перпен­дикуляр. Из точки пересечения его с ломаной линией, ха­рактеризующей изменение у по времени для данного авто­буса (0—0 или /—/), проводят горизонталь в левую часть графика. Затем из точки пересечения этой горизонтали с кривой, характеризующей изменение себестоимости 10 пасс-км для данного автобуса, опускают вертикаль на шкалу себестоимости 10 пасс-км. Таким образом можно сравнить работу автобусов по себестоимости перевозок в любой час суток.

Рис. 10.5. Определение необходимого числа автобусов по часам суток:

/ —малой вместимости;

// большой вместимости

Рис. 10.6. Сравнение работы автобусов различной вместимости по себестоимости перевозок:

I — автобус малой вместимости; II — автобус большой вместимости

Однако для окончательного решения вопроса необходи­мо сравнить работу автобусов в целом за сутки. Для этого надо построить в левой части рис. 10.6 две горизонтальные линии, характеризующие средневзвешенные за сутки зна­чения у для каждого из сравниваемых автобусов:

,

где ΣП_ПЧ — сумма часовых пассажиропотоков на маршруте за сутки (суточный пассажиропоток), пасс-км/сут; ΣА_ЧМ — сумма автомобилечасов на маршруте за сутки.

Из рис. 10.6 видно, что в определенные часы суток выгод­нее эксплуатировать автобусы большой вместимости, в дру­гие часы — автобусы малой вместимости. Такое положение характерно для многих городов и объясняется значитель­ным изменением пассажиропотоков по часам суток. Кроме того, обычно городские автобусные маршруты сильно раз­личаются по значению пассажиропотока. Поэтому в ряде случаев можно считать рациональным одновременное ис­пользование для городских пассажирских перевозок авто­бусов различной вместимости. Еще лучшие результаты может дать применение автобусных прицепов, отцепляемых в часы сниженного пассажиропотока.

Автобусное предприятие, располагающее двух-, трехмарочным парком автобусов, может работать более эффектив­но благодаря возможности маневрировать подвижным со­ставом различной вместимости в разное время суток.

Для уточнения этого вопроса на рис. 10.6 построена ли­ния 2—2, характеризуемая такими значениями у по часам суток для автобуса большой вместимости, которые обеспе­чивают такую же себестоимость перевозок, как перевозки автобусом малой вместимости, имеющего значения у, ха­рактеризуемые линией 0—0. Линия 2—2 построена так, что отрезки ординат между ней и линией 0—0 равны отрезкам ординат между такими же значениями у у кривых в левой части чертежа, соответствующих равной себестоимости 10 пасс-км для сравниваемых автобусов. Значения у для ав­тобусов большой вместимости (линия 1—1), лежащие выше линии 2—2, характеризуют пониженную против автобуса малой вместимости себестоимость 1 пасс-км, а расположен­ные ниже линии 2—2 соответствуют повышенной против ав­тобуса малой вместимости себестоимости. Таким образом, из рис. 10.6 видно, в какое время суток выгоднее использо­вать тот или другой из сравниваемых автобусов.

При определении необходимого числа автобусов предва­рительно выбранной вместимости, можно воспользоваться широко применяемым графоаналитическим методом. По­требное число автобусов для обслуживания маршрута рас­считывают на каждый час работы в будние дни недели. Ус­ловия перевозок в выходные дни недели и праздничные дни требуют дополнительных расчетов.

Необходимое число автобусов рассчитывают по показа­телям участков маршрута с максимальным значением пасса­жиропотока с учетом коэффициента, оценивающего его не­равномерность.

Число автобусов, необходимое для работы на маршруте,

,

где Пmax — максимальное значение пассажиропотока на участке маршрута с наибольшим заполнением автобуса пассажирами, пасс, tоб — время оборота автобуса (время рейса), ч; k_BН — коэффициент внутричасовой неравномерности пассажиропотока; q_н — номиналь­ная вместимость автобуса, пасс; Т — время в наряде (для данного расчета на каждый час работы Г = 1 ч), ч.

Таблица 10.5

Коэффициент внутричасовой неравномерности ; k_BН оп­ределяется отношением средней наполняемости одного ав­тобуса по группе машин, прошедших с наполнением выше среднечасового значения, к среднечасовой наполняемости.

Пример.В течение одного часа на маршруте проследовало 8 автобусов со следующими значениями наполняемости 50 пасс/ч, 60, 40, 80, 80, 70, 60, 40 пасс/ч, или в среднем (50+60 + 40 + 80-f + 80 + 70 + 60 + 48/8 = 488 пасс, или в среднем на один авто­бус 488 : 8 = 61 пасс.

Сумма наполняемости, превысившая среднюю (61 пасс) равна (80 + 80 + 70)/3 = 77 пасс. Значение k_BH =77 61 = 1,26.

Для примера рассчитаем потребность в автобусах ЛиАЗ с номинальной вместимостью q_n = 100 мест (25 для сиде­ния и 75 для проезда стоя), эксплуатируемых на маршру­те №20; к_ВН = 1,2; Г = 1 с максимальными пассажиро­потоками по часам суток согласно данным, помещен­ным в табл. 10.5, где

,

По полученным данным строим диаграмму А_м = f(T) (рис. 10.7).

Диаграммы распределения потребности автобусов на маршрутах дают возможность решать задачи по планирова­нию эксплуатационной деятельности автотранспортного предприятия (управления).

Рис. 10.7. Диаграмма потребного числа автобусов на маршруте по часам суток

К таким задачам относятся: составление расписания дви­жения автобусов на маршрутах; выбор времени для предо­ставления водителям обеденного перерыва, когда отстой ав­тобусов не ухудшает условия обслуживания пассажиров (если не считать некоторого увеличения интервала движения автобусов) (см. зону «О» на рис. 10.7); составление графика работы водителей автобусов; составление предложений по уточнению расписания движения автобусов для покрытия «дефицита» из-за невозможности в часы пик (на рис. 10.7 зоны дефицита Р-8...9 и 16...18 г) выделить на линию расчет­ное число автобусов; это же относится и к зоне, обозначен­ной «+», когда следует внести поправки в расчет для исп­равления расписания при завышении интервалов движения автобусов, которые могут превысить максимально допусти­мые и др.