ГлавнаяОптимизацияОптимизация транспортных потоков

Оптимизация транспортных потоков, связь с логистикой производства. Оптимизация транспортных потоков


Зачем строим?. Чтобы оптимизировать транспортные потоки

Проблема автомобилизации населения, сейчас как будто решаемая, всебольше и больше обостряет проблему заторов и пробок на городских магистралях,справиться с которой пока никто не может.Недаром в народе говорят, что на всякий плюс есть свой минус.

Старая песня о главном

Разве могли мы двадцать лет назад предположить, что в течение всегодвадцати лет россияне так разбогатеют?Если до 1991 года семья с машиной считалась зажиточной, сегодня одногосредства передвижения на семью уже мало – автомобили есть у родителей(нередко у каждого), у детей, а порой даже у внуков. И какие автомобили– не чета советским «Запорожцам» и «Москвичам». Импортные джипы, пикапы-внедорожники,а то и микроавтобусы. При этом каждому четырехколесному другу требуетсяместо ночью и ровная дорога для движения днем.

Если бы градостроители Санкт-Петербурга знали о таком повороте – всеулицы и переулки центральной части города были бы спроектированы такимиже широкими и многополосными, как Невский проспект. Транспортные строителиразвязали бы все центральные перекрестки и площади в нескольких уровнях,а все пешеходные переходы построили бы под землей.Ведь именно в центре Санкт-Петербурга, куда стремятся утром и откудавыбираются вечером полмиллиона автолюбителей на своих машинах, сосредоточенодве трети рабочих мест. При том что центр города занимает всего 10%всей площади города.Увы, ни градостроители, ни транспортные строители не знали, даже непредполагали.

Отсюда все наши автодорожные мытарства, разогревшие ситуацию до того,что министр транспорта РФ Игорь Левитин на расширенном заседании коллегииМинтранса РФ(14.03.07) говорит о том, что одной из мер, предлагаемыхМинистерством транспорта, является создание правовой базы для применениямер разумного ограничения использования личных автомобилей. По его словам,речь в том числе идет и о внедрении платы за использование улично-дорожнойсети и взимании платы за въезд в центральные части городов. А такжео реализации эффективной парковочной политики.Ведь «транспортные проблемы, обусловленные в первую очередь нарастающейавтомобилизацией, в обозримом будущем станут критическими для большейчасти городского населения страны».

В то же самое время в Государственной думе РФ начинается повторноерассмотрение проекта по сути антиводительского закона «О внесении измененийв кодекс РФ об административных правонарушениях», по которому человекза рулем виноват априори. На водителя, якобы превысившего скорость,постановление о штрафе может быть выписано автоматически. Зафиксированноефото- или видеокамерой нарушение означает, что хозяин этого автомобилябудет оштрафован. А если за рулем сидел не хозяин?В проекте предусматривается реанимация эвакуаторов и блокираторов, возможностьперемещать автомобиль, просто-напросто зацепив его тросом, и много другихнеоднозначных с правовой точки зрения нововведений.

Что же делать неожиданно быстро разбогатевшим российским автолюбителямв такой непростой ситуации? Продавать все свои машины и пересаживатьсяна общественный транспорт или все же уповать на разум власти и победуздравого смысла?Но сколько лет или десятков лет еще уповать?

Оптимизация транспортных потоков на местах

Пока решаются юридические вопросы на федеральном уровне, Санкт-Петербургактивно строит и реконструирует свою улично-дорожную сеть, свои мостыи путепроводы, развязки и тоннели… Конечно, с целью улучшения транспортнойситуации и развития городской транспортной инфраструктуры.

Как это делается?

Правительством СПб еще 21 декабря 2005 года принято Постановление №1965, которым утвержден уточненный Перечень приоритетных (то есть самыхглавных, самых значимых) мероприятий по строительству и реконструкцииобъектов улично-дорожной сети города на 2004–2008 гг. В нем 8 разделов.

По 91-й позиции зафиксированы деньги по всем предлагаемым объектами общий объем финансирования в размере 73 265,6 млн рублей.По этому Перечню строительство и ведется.

Но, что удивительно, в Перечне почему-то нет того, что сегоднядействительно является приоритетным, и есть те объекты, которые впрямуюна оптимизацию транспортных потоков повлиять вряд ли могут.

Конкретный пример – это прописанный в Перечне вариант реконструкцииЛенинского проспекта. Для каждого автолюбителя очевидно, что самым узким– в прямом и в переносном смысле слова – местом проспекта является проездпод мостом ж.-д. станции «Ленинский проспект». Здесь ширина проезжейчасти сокращается до двух полос в одном направлении. И приоритетом былабы реконструкция этого моста с удлинением его пролетов и, соответственно,расширением проспекта под ним.Но Перечень фиксирует другие приоритеты – это три подземных пешеходныхперехода через Ленинский проспект (в районе указанной ж.-д. станции,на пересечении с пр. Народного Ополчения и на пересечении с ул. ЗиныПортновой). Никто не опровергает необходимость безопасных подземныхпешеходных переходов, но главная проблема Ленинского – это заторы ипробки. Со всеми вытекающими…

Невключение в список главного приоритета означает, что после реконструкцииЛенинского проспекта транспортная ситуация на нем не улучшится: пробкипо обе стороны ж.-д. станции «Ленинский проспект» будут возникать вновьи вновь.И приведенный пример не единственный.

Закон диалектики утверждает, что количество когда-нибудь обязательноперейдет в качество. По нему все наши приоритеты когда-нибудь будутрасставлены правильно. Но вот когда наступит это «когда-нибудь»? Сколькоеще мостов, тоннелей, акведуков и других искусственных сооружений нужнопостроить, чтобы оптимизировать все транспортные потоки.

Сейчас на этот вопрос никто ответа не даст.

О дорожно-транспортном лобби

В условиях рынка и конкуренции строители транспортных объектов предлагаютгороду решение транспортных проблем, экономически выгодных в первуюочередь им самим.Отсюда и появляются «планов громадье», всевозможные перечни приоритетов.

Каждый предлагаемый объект, как принято, снабжается технико-экономическимобоснованием (ТЭО). Перед этим тщательно исследуются интенсивность транспортныхпотоков в месте его строительства, другие факторы, подтверждающие необходимостьданного объекта.Когда на каком-нибудь высоком заседании докладчик подтверждает своивыводы и предложения цифрами и фактами, графиками и схемами – городуничего не остается, как принять дорогостоящую идею к исполнению и начатьее финансирование.Но после того как объект построен и торжественно принят госкомиссией,через несколько месяцев эксплуатации вдруг выясняется, что транспортныепроблемы в месте его дислокации не уменьшились. А даже, наоборот, усугубились.Ведь мало построить мост или акведук, к нему нужны еще подъезды и съезды,развязки в разных уровнях и прочее. А это дополнительные деньги и, соответственно,дополнительная работа.Допустим, что и деньги нашлись, и работа выполнена, но проблемы всеравно остаются – открываются «новые обстоятельства»… И так без конца.

Почему так?Потому что транспортные строители боролись прежде всего за свое выживание,стремились заработать денег, чтобы обеспечить развитие своей компании.А проблемы города были грамотно использованы умелыми лоббистами проекта.

Посмотрим на пробки с другой стороны

Что же делать городу в ситуации, когда финансовые затраты, им производимые,не приносят желаемого эффекта?

Попробовать взглянуть на проблему с другой стороны.Строители дорожно-транпортных объектов по своим функциям призваны боротьсяне с причинами, приводящими к возникновению пробок, а со следствиямиих возникновения. Они пытаются «разрулить» уже сложившиеся транспортныепотоки.И часто делают это профессионально.

Но как и почему эти потоки возникают?

О темпах автомобилизации населения – главном «почему» – мы уже сказали.Но куда стремится это автомобилизированное население в часы пик? К темили иным центрам притяжения, расположенным, как мы уже выяснили, чащевсего в историческом ядре города и рядом. Или от этих центров – к месту«постоянной прописки».Автомобилистов тянет к местам приложения труда – к предприятиям, учрежденияи организациям, к банкам, к офисам, к большим магазинам, к складам,базам, терминалам, которых в центре еще достаточно. То есть к объектам,составляющим так называемую производственную инфраструктуру большогогорода. Спальные районы и названы спальными, потому что на их территорияхтаких центров притяжения или совсем нет, или их очень мало.

Не означает ли это, что одним из способов ликвидации причинвозникновения пробок является рассредоточение центров притяжения транспортныхпотоков равномерно по всей территории города?

Как это сделать, затратив не много денег?

Может быть, чисто административными мерами. К примеру, повышением внесколько раз арендной платы и платы за землю в центре города. Коммерческиеструктуры, ориентированные на извлечение прибыли и не желающие терятьчасть своих доходов, сразу потянутся на периферию. И организуют на новых,более свободных, чем в центре, территориях и парковки, и паркинги, иудобные подъезды к своим офисам и производственным помещениям.Кстати сказать, именно такой подход хорошо иллюстрирует развитие торговыхсетей с громкими названиями «Икеа», «Метро», «Лента» и др. Их гигантскиемаркеты размещены достаточно далеко от центра города, а примыкающаяк ним территория, как правило, транспортно хорошо обустроена.

А может быть, согласиться с мнением министра транспорта РФ Игоря Левитинаи ограничить, или сделать платным, или просто полностью запретить въездличного автотранспорта в центр Петербурга. В качестве ограничительныхмер ввести высокую плату за парковку на центральных улицах. Это европейскийи мировой опыт. Автор этих строк, недавно отдыхая в столице Латвии,обратил внимание на то, что даже экскурсионные автобусы и микроавтобусы(то есть транспорт, обслуживающий туристов, которым по их статусу нужносоздавать самые благоприятные условия пребывания) въезжают в историческийцентр Риги только по оплаченным заранее пропускам.

Но как при этом окажутся в центре все те, кто сегодня делает это насобственном автомобиле? Сможет ли общественный наземный и подземныйтранспорт справиться с возросшим в разы пассажиропотоком?

Резюме

Пробки – это проблема не только автомобилистов, пешеходов и пассажировобщественного транспорта; причина постоянных стрессов, потери работоспособности,ухудшения самочувствия горожан и обострения экологической ситуации.

Из-за пробок городская казна недополучает миллиарды долларовв год. Это прямые убытки и бюджету города, и бизнесу. Пробок боятсяинвесторы. В них скрытая опасность всей экономике города. Поэтому городское сообщество должно быть «кровно»заинтересовано в самом эффективном и скорейшем способе их ликвидации.

Подготовил Владимир Хохлев

Мнение специалиста

Говорит директор ЗАО «Петербургский НИПИград» Бюротерриториальных информационных систем и градостроительного моделирования,участник работы по теме «Транспортная инфраструктура» Генеральногоплана Санкт-Петербурга М. Л. Петрович.

– В Санкт-Петербурге в настоящее время оптимизацией транспортныхпотоков и совершенствованием транспортной инфраструктуры никто не занимается.

И этому есть объективные причины. Они обусловлены особенностямипроцесса изменения видов использования городских территорий. Виды использования,характерные для индустриального производства и сопутствующей ему жилойзастройки, сменяются видами, обеспечивающими интеграцию Санкт-Петербургав глобальную сеть постиндустриальных городов.Пересматриваются все основы городской жизнедеятельности, вовлекаютсяв оборот накопленные ранее запасы территорий, в том числе резервы дляразвития улично-дорожной сети, размещения транспортных объектов, которыебыли заложены в советский период градостроительства.

В первое десятилетие после 1991 года вектор этого пересмотра был направленполностью в сторону частного собственника. Земли общего пользованияактивно передавались в аренду под торговые точки – ларьки и павильоны,под автостоянки и парковки, под коммерческое строительство. В результате,многие территории, когда-то зарезервированные для развития улично-дорожнойсети, оказались приватизированы и застроены. Еще одним результатом сталопочти полное исчезновение институтов и специалистов, которые могли проектироватьобщественное пространство и транспортную инфраструктуру города, длякоторой это общественное пространство необходимо.

Произошли изменения и в нормативно-правовой базе. Нельзя сказать,что все со знаком плюс. Характерный пример: в Градостроительном кодексе,который принят в 2004 году, отсутствует такое понятие, как «транспортнаяинфраструктура города». Это нонсенс, который стал возможным из-заошибочных приоритетов первого десятилетия.

Сейчас, во второе десятилетие после активизации градостроительных преобразований,происходит некий поворот мышления, изменение философии города в сторонувосстановления ценности общественного пространства. Осознается ценностьтерриторий общего пользования – их начинают рассматривать как богатствогорода. Но богатство требует постоянного присмотра и развития. Еслиэтого не делать – территории теряют в стоимости, улицы снижают своюпропускную способность, дорожные одежды разрушаются, рядом с ними образуютсястихийные свалки и пр.

В настоящий момент идет поиск механизмов частно-государственного партнерствапо созданию новых элементов общественной инфраструктуры, в том числеи транспортной.Встает вопрос: где же общественные институты – аналоги советских структур,которые должны следить за общественным богатством?Разговор специалистов-транспортников о возрождении системы транспортногопланирования ведется, но, чтобы от разговоров перейти к реальным транспортнымпроектам, требуется очень многое.Нужна новая философия городских передвижений. Нужна постановка задачина политическом уровне, нужны научно-исследовательские и опытно-конструкторскиеработы. Нужно знать, кто пользуется городскими дорогами? Кто, куда икогда едет? К примеру, в начале дня. С 7 до 10 часов утра только половинаавтомобилистов на въезде в центр Санкт-Петербурга следует по простомумаршруту от места жительства к месту работы. Вторая половина потока– это деловые передвижения. Откуда и куда они едут? На этот вопрос сейчасникто не может ответить. Если изменения первой половины потока, следующейпо простому маршруту, мы умеем прогнозировать достаточно надежно, тоизменения деловых передвижений прогнозировать с высокой точностью невозможно.

Кстати сказать, такие же «провальные» периоды в транспортной сферепережили многие европейские города, на которые мы сейчас смотрим с завистью.Стокгольм и Бремен, Дрезден и Хельсинки. Сейчас проблемы оптимизациитранспортных потоков в этих городах успешно разрешены: их транспортныесистемы находятся в равновесном состоянии, они скоординированы и устойчиворазвиваются.У нас же все разбалансировано – маршрутки в борьбе за клиентов, создаваяаварийные ситуации, обгоняют и подрезают друг друга, железная дорогаотворачивается от городских пассажиров, неработающие светофоры парализуютдвижение и транспорта, и пешеходов.

Налицо оживление в транспортном строительстве последних лет. Однакоосновное внимание уделяется организации и оптимизации финансовых, ноне транспортных потоков. Мосты и тоннели строятся, но их строители непонимают, какие транспортные артерии города эти сооружения соединяют.

Сейчас нужно заниматься общественным пространством, в которомработает транспортная инфраструктура. Обследовать его, формировать,совершенствовать. Для этого нужны деньги, научные исследования, нужноготовить кадры и адекватную ситуации нормативно-правовую базу.

И при этом понимать, что транспортная инфраструктура, сформированнаяв течение многих десятилетий, очень консервативна. От нее не следуетожидать мгновенной отдачи.Поэтому реальный срок реализации программы по оптимизации транспортныхпотоков – это 10–15 лет с момента ее запуска.

stroypuls.ru

Управление транспортными потоками. Оптимизация транспортных потоков дорожного движения от Компании Промтерра

Группа Компаний «Промтерра» проводит работы по управлению и оптимизации транспортных потоков, а также выполняет подготовку проектов, с целью создания эффективной системы автомобильного движения, для самых напряженных участков дорог и скоростных магистралей по всей России.

Управление транспортными потоками позволяет с высокой эффективностью использовать имеющиеся автомобильные дороги, увеличивая их пропускные способности и безопасность движения всех видов пассажирского и грузового транспорта, без необходимости расширения или строительства новых полос, развязок и эстакад.

Оптимизация движения транспорта

Под оптимизацией дорожной сети подразумевают комплекс мероприятий по организации транспортных потоков для снижения проблем, возникающих на дорогах, что значительно сокращает "пробки" в период интенсивного движения, снижает количество аварий и ускоряет потоки транспорта на участке.

Оптимизация потоков включает следующие методы:

Закономерным итогом проведения мероприятий, направленных на проектирование автодорог, моделирование и оптимизацию движения, является прохождение всех необходимых экспертиз и получение положительных заключений в государственных органах контроля.

Управление движением на дорогах

Выделенное структурное подразделение компании, с укомплектованным штатом инженеров-проектировщиков автомобильных дорог, выполняет все работы по оптимизации, управлению и моделированию потоков транспорта - профессионально, ответственно и с полным знанием своего дела.

Специалисты Группы Компаний «Промтерра» имеют большой стаж выполнения работ по управлению потоками и моделированию движения на дорогах с разной степенью интенсивности.

Проведение всех проектных исследований в комплексе начиная от разработки проекта автомобильных трасс с моделированием автомобильных потоков и инженерных изысканий для предпроектной подготовки. Все это позволяет инженерам нашей компании выполнять поставленные задачи используя накопленный опыт и весь потенциал современных технических решений в сфере транспортного моделирования.

www.prom-terra.ru

Оптимизация транспортных потоков, связь с логистикой производства

Органическими частями, как отмечалось выше, являются железные дороги, речные и морские судоходные пути, автомобильные дороги и трубопроводы для транспортировки нефти и газа, сеть воздушных линий. Каждый из этих видов представляет совокупность средств и путей сообщения, различных технических устройств, комплексов и сооружений для обеспечения эффективной работы.

В зависимости от задач и стратегии компании осуществляется выбор транспорта для доставки продукции. При этом учитывается размещение производства, технико-экономические особенности различных видов транспорта, определяющие сферы их рационального использования. На практике для транспортировки продукции можно применять не только один, но и несколько видов транспорта.

Проблема смены видов транспорта решается с помощью интегрирующих систем. Одна из них предполагает, что оборудование, применяемое при перевозке на одном виде транспорта, является продолжением технологической линии обработки груза на другом виде транспорта. Это означает, например, контейнер, перевозимый грузовиком, может использоваться на железнодорожном терминале для дальнейшей транспортировки груза. Стандартизация размера и конструкции контейнеров позволяет применять их на других видах транспорта. Кроме того, они снижают погрузочно-разгрузочные издержки, обеспечивают защиту и сохранность груза, позволяют интегрировать применение различных видов транспорта. Хотя при их использовании повышается стоимость и вес единицы продукции, возникают проблемы с их возвратом и обратной загрузкой.

Основным направлением логистики в сфере перевозок, как показывает анализ, является маршрутизация, т.е. оптимальный выбор транспортных средств и маршрутов с целью минимизации затрат на помещения и транспорт. В этой области наметились три направления: совершенствование имеющихся алгоритмов, разработка таких экономико-математических моделей, которые бы лучше отражали продвижение материалопотока, слияние моделей маршрутизации с моделями других функций логистики, например, управление запасами. В связи с бурным развитием ЭВМ перспективной представляется разработка эффективных методов оптимизации комплекса «человек-машина». Такие методы могут одновременно использовать интуицию человека в понимании проблемы и способность компьютеров быстро обрабатывать информацию. К примеру, информационная система ГЕРМЕС рассчитана на обработку информации о простоях транспорта, о возможностях загрузки при обратном пробеге, контроль движения груза в пути, его доставка потребителю, учет сбоев в транспортной системе. Информационные системы специализируются на решении вопросов вывоза и доставки грузов в реальном масштабе времени, т.е. с учетом производственного процесса.

Задачи, решаемые логистической системой, и выработка по ним транспортной стратегии можно разделить на три группы:

1. Задачи, связанные с формированием рыночных зон обслуживания, прогнозом материалопотока, его обработкой в обслуживающей системе, «склад поставщика (потребителя) – предприятия оптовой торговли» и другими работами по оперативному управлению и регулированию материального потока.

2. Задачи по разработке системы организации транспортного процесса (план перевозок, план формирования грузопотоков, график движения транспортных средств).

3. Задачи управления запасами на предприятиях, фирмах, складских комплексах, размещения запасов и их обслуживание транспортными средствами и информационными системами.

(a) Оптимизация и решение этих задач зависит от конкретной ситуации, исходных посылок и ограничений, условий и требований к эффективной работе логистической системы, а также от проблем связанных с обеспечением производства в технологии доставки различных видов продукции в пункты производства, складирования и сбыта. Необходимо при этом учитывать, что на предприятиях с конвейерной системой технологического процесса установленный темп производства сохраняется при условии, если на входе сырье подается на поточную линию постоянно, в нужном количестве и отсутствуют сбои в транспортировке, которые могут быть вызваны скоплением готовой продукции на выходе.

Основой решения перечисленных задач является маршрутизация перевозок, т.е. разработка стратегии и логистической концепции построения модели транспортного обслуживания потребителей и фирм. Маршрутизация перевозок - это наиболее совершенный способ организации материалопотоков грузов предприятий оптовой торговли, оказывающий существенное влияние на ускорение оборота транспортных средств при рациональном и эффективном его использовании.

Создание сети маршрутов позволит точно определить объем перевозок грузов со снабженческо-сбытовых предприятий, количество используемых транспортных средств, способствует сокращению простоя их под разгрузкой и погрузкой, эффективному использованию подвижного состава и высвобождению из сфер обращения значительных материальных ресурсов потребителей. Вместе с тем маршрутизация позволяет повысить производительность транспорта при одновременном снижении количества подвижного состава при одном и том же объеме перевозок. Если маршруты созданы, определены и соблюдаются сроки поставки, то производственные запасы потребителей могут сокращаться в 1,5....2 раза, снижая тем самым затраты на складирование. Необходимость маршрутизации перевозок грузов обосновывается еще и тем, что маршруты дают возможность составления проектов текущих планов и оперативных заявок на транспорт, исходя из действительных объемов перевозок.

Для разработки маршрутов используются экономико-математические методы, методы сетевого планирования и управления. Итогом этой работы должен стать график функционирования снабженческо-сбытовых и транспортных организаций. При составлении графика доставки необходимо учитывать следующие предпосылки:

1. Наличие необходимой продукции на складских комплексах и предприятиях оптовой торговли.

2. Наличие транспортных средств для обслуживания складского комплекса, предприятий оптовой торговли с учетом объема перевозимой продукции и средней загрузки автомобиля. Расчет должен быть произведен не только на ходовое количество транспортных средств, но и на запас в случае поломок и других обстоятельств.

3. Потребители должны обеспечивать своевременный прием продукции, включая разгрузочные работы.

Алгоритм составления графика должен предусматривать следующие операции:

1. Анализ использования транспортных средств, обслуживающих предприятие оптовой торговли. Исходными посылками этого анализа является динамика изменения объема перевозок и их удельный вес, технико-эксплуатационные показатели автотранспорта, возможности погрузочных средств на складском комплексе.

2. Определение потребителей (постоянных, сезонных и временных) и составление карточки потребителя.

3. Определение суточного объема поставок:

4. Составление карты дислокации потребителей, предприятий оптовой торговли и автотранспорта.

5. Группирование потребителей по направлениям и объему поставок.

6. Расчет рациональных маршрутов и выбор маятниковой или кольцевой схемы движения.

Таким образом, решение задач логистики немыслимо без моделирования и оптимизации логистической системы, основной целью которых является снижение затрат на транспортировку и складирование. Перспективным направлениями ее развития являются разработка комплекса, сочетающего эвристические методы взаимосвязанной оптимизации, компьютеризация различных звеньев логистической системы и подключение ее к единой информационной сети.

Дата добавления: 2015-08-13; просмотров: 73 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: Порядок расчета параметров сети | Анализ и оптимизация сетевого графика | Производственный процесс и его основные циклы | Концепция симплификации | Исходные идеи Г. Форда и Ф. Тейлора | Концепции диверсификации | Сущность функционально-стоимостного анализа | Особенности функционально-стоимостного анализа | Модели и формы ФСА | Метод АВС и Парето оптимальные множества |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.01 сек.)

mybiblioteka.su

Моделирование и оптимизация транспортных потоков

15.11.2015

Сейчас все острее становится проблема управления транспортными потоками, особенно в мегаполисах. Дороги очень перегружены, количество личного и общественного транспорта растет. Это приводит к многочасовым пробкам, заторам и затруднению движения пешеходов, росту дорожных аварий и т.д.

Чрезвычайно сложно анализировать систему, объектами которой является транспорт (автобусы, автомобили и т. д.) с непредсказуемым поведением на дорогах. Особенности городских транспортных потоков следующие:

Обещающий подход к решению этой проблемы заключается в имитационном моделировании с помощью библиотеки элементов транспортно сети.

Моделирование и оптимизация транспортных потоков использует методику математического моделирования в целях оптимизации движения транспортных потоков. Используются специальные комплексные программные продукты для планирования и моделирования транспортных потоков.

Оптимизация транспортных потоков

Современное развитие мегаполюсов приводит к возрастающей взаимосвязи подсистем общественного и индивидуального транспорта. В частности, значение в выборе способа передвижения имеют особенности психологии различных слоев общества, часто в приоритет выдвигаются такие понятия как престиж и комфорт.

Доля передвижения на  индивидуальном транспорте варьируется по районам города и зависит от профессионального и социального состава жителей, дальности местонахождения пункта назначения, разрешенных парковок и т.дС ростом спроса на служебные, культурные и бытовые поездки  повышенного уровня безопасности и комфортности способствует конфликту со средой в связи с ограниченными возможностями.

Поэтому как никогда становятся актуальными оптимизация:

boge.com.ru

Оптимизация потоков транспортной сети — курсовая работа

 

 

Содержание

 

Введение ….……………………………………..…….……………………………………..3

Исходные данные……………………………………………………………………………6

Расчетная часть………………………………………………………………………………7

Заключение ……..……………………………...…………………………….………..……26

Список использованной литературы……………………………………….………..…….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Основная цель системы  ОрВД – наиболее эффективное использование воздушного пространства. Основными критериями эффективности являются безопасность, экономичность и регулярность.

Система ОрВД относится к системам жизнеобеспечения и является полиэргатичекой (сложной), и исследовать ее очень трудно, поэтому прибегают к такому методу исследования процессов и систем, как моделирование.

Чтобы достичь безопасности, экономичности и регулярности полетов  в системе необходимо решить ряд  задач, таких как: задачи оптимизации, планирования, а так же задачи непосредственного  УВД. Для обеспечения эффективного использования воздушного пространства специалисту по УВД необходимо определить оптимальный вариант использования  воздушного пространства на каждом из этапов функционирования системы.

Эффективность ОВД можно  декомпозировать на его составляющие: 

λ(t) = ∆N(t)/ ∆t

 

 

Интенсивность - это количество ВС, фактически поступивших (входящих) в зону УВД. Интенсивность потока в любой дуге сети удовлетворяет  соотношению: 0 ≤ λij ≤ µij

Пропускная способность - это количество ВС, которые могут  быть обслужены в данной зоне органом  ОВД за единице времени.

Понятие оптимизации связано с поиском или созданием чего-то наилучшего, наиболее полно удовлетворяющего определённым потребностям. Оптимизировать процесс функционирования системы, значит найти и установить такие значения параметров процесса, при которых наиболее полно проявляется то или иное свойство системы.

В системе ОрВД на разных этапах функционирования в качестве критериев могут выступать такие показатели, как

Критерий отражает цели оптимизации  и, как правило, может быть выражено количественно. Под критерием оптимизации  можно понимать некоторый показатель функционирования системы, который  выбирается главным при постановке задачи поиска наилучшего решения. В системе УВД на разных этапах функционирования в качестве критериев могут выступать такие показатели, как пропуская способность зоны УВД или предельно допустимая интенсивность воздушного движения, ожидаемая частота потенциально конфликтных ситуаций, средний возраст персонала службы движения и т.п. выбор показателя в качестве критерия оптимизации означает, что дальнейшее решение должно, по возможности, максимизировать или минимизировать (в зависимости от смысла задачи) значение этого показателя. На практике бесконечно увеличивать (уменьшать) значение показателя не удается, т.к. присутствуют некоторые ограничения, которым искомое решение также должно удовлетворять.

В общем виде задачу оптимизации  можно сформулировать так : среди  допустимых значений параметров процесса из набора X = ( найти такие , при которых критерий I достигает своего наибольшего (наименьшего) значения. Обобщенная математическая модель запишется следующим образом :

 

 

где  I – критерий оптимизации;

f(X) – целевая функция, т.е. функция, указывающая зависимость критерия оптимизации от значения параметров X;

X = ( -  набор из n-параметров процесса, которыми можно управлять при поиске (создании) оптимального решения;

- функции ограничения,  число которых m;

 – некоторые постоянные  величины выражающие количественные значения ограничений, знаки () подразумевают, что в записи ограничения вместо «» может быть или «», или «».

Так как задача оптимизации  является непростой, то целесообразно  применить схему решения научно-производственных задач.

1 Объект исследования  – организация ВД в транспортной  сети.

2. Выделяем проблему: условия  оптимальные для функционирования.

3. Цель – поиск условий  эффективного использования ВП  данной сети.

4. Предмет исследования  – условия при которых функционирования сети будет наиболее эффективным (по безопасности и экономичности).

5. Гипотеза – найденные  в результате исследования условия,  на наш взгляд, создадут предпосылки  эффективного функционирования  данной транспортной сети.

Моделирование – распространенный метод количественной или качественной оценки процессов в любых системах

Модель – это идеальный или материальный объект, который в некоторых условиях заменяет объект-оригинал.

Для моделирования транспортной сети будем использовать положения  теории графов и сетей.

Граф – это модель системы объектов, объединенных между собой определенными отношениями. Объектам соответствуют вершины графа, связям – ребра, дуги. Ориентированный граф (орграф) – граф, у которого есть вход, выход, а стрелками указаны направления. Под моделью транспортной сети будем понимать ориентированный граф, в котором выделяется две вершины: s –исток и t –сток, а дугам присвоен вес, означающий пропускную способность.

Поток сети -  совокупность объектов, транспортируемых по сети из s в t,причем эти объекты могут быть распределены по дугам сети различным образом.

Задача о максимальном потоке в транспортной сети заключается  в отыскании такого решения системы, т.е. такого допустимого потока, который  максимизирует общий поток по сети. Это и будет максимальный поток сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные.

Вариант №68. Имеем матрицу:

Начальный поток λ0(St)=3, S=8, t=7.

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

1

                

2

    

8

    

9

  

4

3

        

6

    

11

4

  

7

    

4

      

5

  

5

          

2

6

2

  

10

      

6

  

7

        

3

      

8

      

16

        

Согласно предложенной матрице можно построить модель транспортной сети:

 

 

 

Цикл 1

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P1[St(8,5,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-5   λ(u)> µ(u) → ∞

5-7   λ(u)= µ(u) → ∞

Нулевой путь не найден, конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 2

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P2[St(8,4,5,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-4   λ(u)< µ(u) → 0

4-5   λ(u)< µ(u) → 0

5-7   λ(u)= µ(u) → ∞

Нулевой путь не найден, конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 3

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P3[St(8,2,6,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-2   λ(u)< µ(u) → 0

2-6   λ(u)< µ(u) → 0

6-7   λ(u)< µ(u) → 0

Нулевой путь найден.

Шаг 3. Находим приращение dР3

dP3[St(8,2,6,7)] = (4,9,6)

µmin=4

dP3=4–3=1

Шаг 4. Находим новый поток.

λ 3= λ0 + dP3=3+1=4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 4

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P4[St(8,3,6,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-3   λ(u)< µ(u) → 0

3-6   λ(u)< µ(u) → 0

6-7   λ(u)< µ(u) → 0

Нулевой путь найден.

Шаг 3. Находим приращение dР4

dP4[St(8,3,6,7)] = (11,10,6)

µmin=6

dP4=6–3=3

Шаг 4. Находим новый поток.

λ 4= λ0 + dP4=3+3=6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 5

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P5[St(8,3,5,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-3   λ(u)< µ(u) → 0

3-5   λ(u)< µ(u) → 0

5-7   λ(u)= µ(u) → ∞

Нулевой путь не найден, конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 6

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P6[St(8,2,5,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-2   λ(u)< µ(u) → 0

2-5   λ(u)< µ(u) → 0

5-7   λ(u)= µ(u) → ∞

Нулевой путь не найден, конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 7

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P7[St(8,2,3,6,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-2   λ(u)< µ(u) → 0

2-3   λ(u)< µ(u) → 0

3-6   λ(u)< µ(u) → 0

6-7   λ(u)< µ(u) → 0

Нулевой путь найден.

Шаг 3. Находим приращение dР7

dP7[St(8,2,3,6,7)] = (4,8,10,6)

µmin=4

dP7=4–3=1

Шаг 4. Находим новый поток.

λ 7= λ0 + dP7=3+1=4

Конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 8

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P8[St(8,3,2,6,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-3   λ(u)< µ(u) → 0

3-2   λ(u)< µ(u) → 0

2-6   λ(u)< µ(u) → 0

6-7   λ(u)< µ(u) → 0

Нулевой путь найден.

Шаг 3. Находим приращение dР8

dP8[St(8,3,2,6,7)] = (11,8,9,6)

µmin=6

dP8=6–3=3

Шаг 4. Находим новый поток.

λ 8= λ0 + dP8=3+3=6

Конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цикл 9

Шаг 1. Рассмотрим сеть воздушных  трасс.

Выберем путь. Это путь P9[St(8,4,5,2,6,7)].

Шаг 2. Строим орграф приращений.

 

 

Находим путь «нулевой длинны»:

8-4   λ(u)< µ(u) → 0

4-5   λ(u)< µ(u) → 0

5-2   λ(u)< µ(u) → 0

2-6   λ(u)< µ(u) → 0

6-7   λ(u)< µ(u) → 0

Нулевой путь найден.

Шаг 3. Находим приращение dР9

dP9[St(8,4,5,2,6,7)] = (16,4,5,9,6)

µmin=4

dP9=4–3=1

Шаг 4. Находим новый поток.

λ 9= λ0 + dP9=3+1=4

Конец работы алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Основываясь на исходных данных и полученных знаниях по моделированию, была разработана модель транспортной сети, представляющая собой орграф. Данная модель состоит из 8 вершин. Заданная интенсивность – , также заданы пропускные способности каждого ребра (μ), которые представляют собой маршруты движения ВС из одного пункта в другой. Полученная транспортная сеть имеет вход – аэропорт г. Ульяновск, выход - аэропорт г. Казань, статические объекты – ПОД - пунктам обязательного донесения, с расположенными на них РЛС, а также – воздушные трассы. Важно учесть, что транспортная сеть не является масштабным изображением реальной системы, то есть здесь не отображаются реальные расстояния между объектами. Наше воздушное пространство поделено на две зоны, в каждой зоне воздушный поток обслуживает один диспетчер.

myunivercity.ru

Оптимизация транспортных потоков в подрайонах города по предмету Транспорт

Первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания появились в Германии в 1885 - 1886 г.. (Даймлер, Бенц). Согласно [1], в 1900 мировой парк насчитывал около 6000 автотранспортных средств (АТС), В 1950 г.. -62300000 АТС (в 10 000 раз больше), в 1970 г.. Всего в мире было 246.4 млн. АТС, в 1990 году. - 500 млн и в настоящее время - 603 млн АТС. Известно также [1], суммарная мощность двигателей составляет 20-25 млрд кВт, а вырабатываемая энергия - 30 тыс. Млрд. КВт-ч / год. Получается, один АТС в год работает около 1200 часов, то есть в среднем 3-4 часа в день. В настоящее время (через чуть более 100 лет), количество АТС можно сравнивать с количеством населения. Опыт передовых развитых стран показывает, что насыщение спроса на АТС (США, Германия, Япония) достигается на уровне четырех-шести сотен на тысячу населения в зависимости от геофизических и других особенностей страны. Отметим, что в некоторых странах количество АТС (множество машин) растет быстрее, чем население. По объему потребленных природных ресурсов автомобиль существенно превосходит своего создателя - человека. Так легковой автомобиль проезжает за год 15 тыс. Км, потребляет кислорода столько же, сколько его потребляют за это время 15 чел. Вес (масса) легкового автомобиля в десятки раз превышает вес (массу) человека, объем пространства, который он занимает в 20-30 раз больше объема человека. Основная задача АТС - перемещение людей и грузов. Объем этой работы, измеряется в тыс. Т.- км (грузовые перевозки) и пас.- км. (Пассажирские перевозки), непрерывно растет. Перемещение такого большого количества АТС независимо от пунктов отправления и назначения не может осуществляться по случайным (произвольным) траекториям, так как перемещение должно быть относительно быстрым и комфортным и непохожим на броуновское движение. Таким образом, находясь на ВДМ (улично-дорожная сеть), большую часть времени, АТС должны двигаться курсами, не пересекаются. Так образуются потоки - форма организации АТС, движущихся по специально подготовленной дороге и с соблюдением определенных правил, позволяет АТС двигаться с большой скоростью и избегать столкновений. По данным [1] ежегодно в мире в ДТП погибает около 300 000 чел., Получает ранение 10 млн чел. При этом среди погибших 36% - водители, 35% - пешеходы, 26% - пассажиры, 3% - велосипедисты и др. С точки зрения потребления природных ресурсов и воздействия на окружающую среду существенным является, как раз, не отдельный автомобиль, а автотранспортные потоки, большие совокупности АТС, которые двигаются. Выполняя работу по перемещению пассажиров и грузов, АТП являются потребителями природных ресурсов в таком количестве, что надо задуматься об эффективности такой работы. Найти ответы на эти серьезные вопросы мы пока не можем, даже в классических монографиях по теории транспортных потоков [2,3,4], в которых, как правило, описываются свободные АТП. Теперь же необходимо учитывать, что Наконец, поскольку потребление ресурсов АТП очень большое, а ресурсы ограничены, пора учитывать эффективность транспортной работы и оптимизуватиии. В общем виде потоком называется совокупность АТС, которые являются участниками движения на ВДМ. Улично-дорожная сеть, по которой перемещаются АТС, состоит из гонки, перекрестков, Т - образных участков, других типов пересечений и системы управления. Поведение АТП, которые движутся перегоном, определяется не только информацией о состоянии дороги и АТС, но и близостью перекресток, светофора, наличием дорожной разметки или иного элемента управления.

listre.edushk.ru

Prostoy-Site | Все права защищены © 2018 | Карта сайта