Разработка городского регулярного автобусного маршрута

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Задание на курсовую работу

д = 18 000 тыс. чел. /км2

[Нт] = 750 поездок

Кп = 3,1

Тм = 17 ч.

Векторное распределение пассажиропотока 30% - 30% - 40%

Цель данной работы заключается в выборе наиболее оптимальной транспортной сети для заданного района города.

Построение транспортной модели города

Мной был выбран город Сыктывкар площадью 20 км².

Первоначально необходимо разделить его на транспортные микрорайоны. В каждом из получившихся микрорайонов необходимо определить центры. Если найденная точка располагается на территории дома, пустыря, парка или т.п., необходимо дорисовать на карте дорогу, проходящую через эту точку. В дальнейшем, между получившимися центрами микрорайонов рассчитаются кратчайшие расстояния по дорогам и составляется граф расстояний.

Нагрузка на транспортную сеть

Таблица 1

Fi

Ni

Qгi

Qсi

Qi

Qiпик

1

6

108 000

81 000 000

221 917,8

13 053,99

40 460

2

4,45

80 100

60 075 000

164 589

9681,708

30 010

3

5

90 000

67 500 000

184 931,5

10 878,32

33 720

4

3,6

64 800

48 600 000

133 150,7

7832,393

24 280

5

3,5

63 000

47 250 000

129 452,1

7614,827

23 610

6

4,8

86 400

64 800 000

177 534,2

10 443,19

32 370

7

3

54 000

40 500 000

110 958,9

6526,994

20 230

8

5,2

93 600

70 200 000

192 328,8

11 313,46

35 070

9

7,2

129 600

97 200 000

266 301,4

15 664,79

48 560

10

6,3

113 400

85 050 000

233 013,7

13 706,69

42 490

11

5,6

100 800

75 600 000

207 123,3

12 183,72

37 770

12

4,3

77 400

58 050 000

159 041,1

9355,359

29 000

В данной таблице:

Fi? площадь i-того транспортного микрорайона (км2);

Ni? количество жителей в i-том транспортном микрорайоне (тыс. чел.),

Ni = Fi * д

где д? плотность населения (чел. /км2);

Qгi? годовой объем перевозок i-того транспортного микрорайона (пасс. /год),

Qг = Ni * [Нт]

где [Нт]? норма транспортной подвижности населения; Qсi? среднесуточный объем перевозок i-того транспортного микрорайона (пасс. /сут.),

;

Qi — средний объем перевозок пассажиров за час каждого i -го микрорайона;

где Tм — время работы маршрута; Qiпик — максимальный объем перевозок маршрутной сети в час-пик (пасс. /ч),

Qiпик = Qi * Кп

Матрица сетевых корреспонденций

После определения нагрузки на транспортную сеть становится возможным построение матрицы сетевых корреспонденций.

Матрица 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

-

9,12,6 4100

9,5,11,10 3900

9,5,8,7 4000

9 3000

9,12 4500

9,5,8 3500

9,5** 5000

4460

9,5,11 3000

9,5 * 4000

9 1000

2

6,12,9 2000

-

8,7,4,10 2750

8,7 2750

8,** 5000

2003

8 2750

3007

6,12 2000

8,7,4 2750

8,5 2000

6 3000

3

10,11,5.9 3000

10,4,7,8 3000

-

10 1000

10,11 3000

10,4,7,8,2 3000

10,4 3000

10,4,7 3000

10,11,5 3000

3720

10 3000

10,4,7,8,2,6 * 5000

4

7,8,5,9

2000

7,8 1000

10 1000

-

7,8 2500

7,8,2 3000

1000

7 1500

7,8,5 2500

1280

10 3000

7,8,5,9** 5500

5

9 3000

8 1000

*11,10 5000

8,7 500

-

8,2 4000

8 500

1083

948

11 4000

444

9 3000

6

12,9 1000

2000

2,8,7,4,10 * 5374

2,8,7 2000

2,8

2000

-

2,8

2000

2

1500

12*

4500

2,8,7,4

* 4500

2,8,5

4000

3500

7

8,5,9 * 4230

8 1600

4,10 2000

1200

8 1600

8,2 2000

-

1200

8,5 1600

4 2000

8,5 1200

8,5,9 1600

8

5,9 4000

7000

7,4,10* 5521

7 2000

521

2 7028

2000

-

5 1000

7,4 1000

5 1000

5,9 4000

9

** 19 424

12,6 * 5568

5,11,10 2568

5,8,7 2000

2000

12 4500

5,8 3000

5 1000

-

5,11 2500

5 1500

4500

10

11,5,9

4000

4,7,9 4000

** 12 747

1996

11

2000

4,7,8,2 4000

4 3000

4,7 4000

11,5 2000

-

747

11,5,9 4000

11

5,9

4000

5,8 3500

10 3000

10* 4500

3750

5,8,2 ** 7770

5,8 * 5250

5 3000

5 3750

3000

-

5,9 3750

12

9

1000

6

1000

6,2,8,7,4,10 * 9000

9,5,8,7 3000

9 1000

3000

9,5,8 2000

9.5 1500

3000

11,5,9 2500

9−5 2000

-

В матрице методом двойного предпочтения выбираются три наибольших значения пассажиропотока и определяется максимальная нагрузка пассажиропотока: Qmax = (19 424+12747+7770) / 3 = 13 222 пасс. /ч.

Это говорит о том, что вид применяемого городского транспорта —

Скоростной трамвай (/с = 27 км/ч, gн= 300 пассажиров).

Граф времени

Следующие преобразования определяются целевой функцией решаемой задачи. Так как целью работы является поиск маршрутной сети ГПТ, обеспечивающий минимальные затраты жителей города на передвижение, то следовательно, целевой функцией является время.

Зная значение средней скорости сообщения, реализуемое выбранной транспортной системы, делим протяженность «ребра» модели на скорость сообщения выбранного вида ГПТ. В результате расчета получаем среднее время движения транспортного средства на каждом звене (ребре) транспортной модели города. Заменив параметры расстояния соответственно на время проезда по каждому звену исходного графа, получаем граф времени или транспортную модель города, обслуживаемую выбранным видом или видами городского транспорта.

Построение базового варианта маршрутной сети

Для построения базового варианта маршрутной сети по матрице сетевых корреспонденции в таблицу выписываются сквозные маршруты, начиная с самого длинного (по убывающей).

Время ожидания автобуса tож рассчитывается по формуле:

, где

gн — номинальная пассажировместимость (пассажиров);

Qmax — максимальное значение пассажиропотока из матрицы сетевых корреспонденции (пасс. /ч.).

Время пересадки на промежуточных пунктах tпер берется из таблицы:

Таблица 2

№ п/п

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

tпер

3

2

5

4

2

7

3

5

7

3

4

2

Базовый вариант маршрутной сети:

Таблица 3

Маршрут

tож, мин.

tпер, мин.

±

3−10−4-7−8-2−6-12

1

2

+

12−6-2−8-7−4-10−3

1

2

+

3−10−4-7−8-2−6

1,67

2

+

6−2-8−7-4−10−3

1,67

2

+

1−9-5−11−10−3

2,3

2

3−10−11−5-9−1

2,3

2

1−9-5−8-7−4

2,25

2

4−7-8−5-9−1

2,25

2

2−8-7−4-10−3

3

2

3−10−4-7−8-2

3

2

4−7-8−5-9−12

1,63

2

+

12−9-5−8-7−4

1,63

2

+

6−2-8−7-4−10

2

2

+

10−4-7−8-2−6

2

2

+

1−9-12−6-2

2,2

2

2−6-12−9-1

2,2

2

1−9-5−8-7

2,1

2

7−8-5−9-1

2,1

2

1−9-5−11−10

2,25

2

10−11−5-9−1

2,25

2

2−8-7−4-10

2,25

2

10−4-7−9-2

2,25

2

3−10−4-7−8

1,6

3

+

8−7-4−10−3

1,6

3

+

3−10−11−5-9

3

2

9−5-11−10−3

3

2

4−7-8−2-6

3

2

6−2-8−7-4

3

2

4−7-8−5-9

3,6

2

9−5-8−7-4

3,6

2

6−2-8−5-11

1,15

2

+

11−5-8−2-6

1,15

2

+

7−8-5−9-12

4,5

2

12−9-5−8-7

4,5

2

10−11−5-9−12

2,4

2

12−11−5-9−10

2,4

2

1−9-12−6

2

2

+

6−12−9-1

2

2

+

1−9-5−8

1,8

2

+

8−5-9−1

1,8

2

+

1−9-5−11

2,25

2

11−5-9−1

2,25

2

2−8-7−4

3,27

2

4−7-8−2

3,27

2

2−6-12−9

1,61

2

+

9−12−6-2

1,61

2

+

2−8-5−11

2,57

2

11−5-8−2

2,57

2

3−10−11−5

3

2

5−11−10−3

3

2

3−10−4-7

3

3

7−4-10−3

3

3

4−7-8−5

3,6

2

5−8-7−4

3,6

2

5−8-2−6

2,25

2

6−2-8−5

2,25

2

6−2-8−7

4,5

2

7−8-2−6

4,5

2

7−8-5−9

3

2

9−5-8−7

3

2

7−8-5−11

2,1

2

11−5-8−7

2,1

2

8−7-4−10

2,25

3

10−4-7−8

2,25

3

8−5-9−12

2,25

2

12−9-5−8

2,25

2

9−5-11−10

3,6

3

10−11−5-9

3,6

3

11−5-9−12

2,4

2

12−9-5−11

2,4

2

1−9-5

3

2

5−9-1

3

2

1−9-12

9

2

12−9-1

9

2

2−8-5

1,8

2

+

5−8-2

1,8

2

+

2−8-7

3,2

2

7−8-2

3,2

2

2−6-12

3

2

12−6-2

3

2

3−10−4

9

3

4−10−3

9

3

3−10−11

3

3

+

11−10−3

3

3

+

4−7-8

4,5

4

8−7-4

4,5

4

4−10−11

2

4

+

11−10−4

2

4

+

5−8-7

5,6

2

7−8-5

5,6

2

5−11−10

2,25

2

10−11−5

2,25

2

5−9-12

3

2

12−9-5

3

2

6−2-8

1,28

2

+

8−2-6

1,28

2

+

6−12−9

2

2

+

9−12−6

2

2

+

7−4-10

3

3

+

10−4-7

3

3

+

8−5-9

9

2

9−5-8

9

2

8−5-11

3

2

11−5-8

3

2

9−5-11

2,4

2

11−5-9

2,4

2

При формировании базового варианта маршрутной сети, маршруты, в которых tож? tпер, не берутся во внимание (т.к. пассажиру удобнее подождать автобус, чем ехать с пересадкой). Из оставшихся выбираются такие, чтобы их количество было минимально, но они охватывали все пункты графа.

В случае необходимости, отдельные вершины, не связанные выбранными ранее сквозными маршрутами, следует связать с маршрутной сетью участковыми маршрутами. Если возникает возможность использования нескольких участковых маршрутов то в маршрутную сеть города включается тот маршрут который по расчету должен работать с наименьшим интервалом движения.

В данной работе базовый вариант маршрутной сети города формируется из трёх сквозных маршрутов:

Маршрут № 13−10−4-7−8-2−6-12

Маршрут № 21−9-5−8

Маршрут № 33−10−11

Первый вариант маршрутной сети города представлен на Рис. 7. 1

Выбор оптимального варианта маршрутной сети

Определение значения целевой функции базового варианта маршрутной сети

Матрица 2

пассажиропоток транспортный модель город

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

-

101 680

99 060

78 000

24 900

119 700

61 250

50 500

21 408

67 800

112 800

29 900

2

-

17 675

21 450

52 500

3605

16 775

11 126

28 000

29 975

39 200

15 300

3

-

5900

51 300

47 400

23 700

30 900

61 800

10 416

27 000

95 500

4

-

28 000

29 700

2000

6600

36 750

3968

11 136

72 600

5

-

49 200

4600

1949

3318

57 200

8836

46 800

6

-

15 800

82 500

71 100

58 500

74 400

11 550

7

-

2880

20 320

10 200

12 840

17 920

8

-

5300

8500

14 100

35 200

9

-

44 500

35 100

85 950

10

-

1942

65 200

11

-

82 125

12

-

Суммарные затраты времени поездок пассажиров города (величина целевой функции задачи оптимизации) для базового варианта маршрутной сети составит:

УT1= 2 475 104 мин/ч. «пик».

С целью поиска оптимального решения, разработаем второй вариант маршрутной сети города. Для этого рассмотрим свободные связи (ребра) транспортной модели города. Свободной связью является ребро графа города не задействованное для работы маршрутов, включенных в первый вариант маршрутной сети. Для второго варианта необходимо увеличить количество маршрутов за счет введения в маршрутную сеть нового маршрута. В качестве нового маршрута может быть использован только участковый маршрут.

Формируем второй вариант маршрутной сети города, добавляя участковый маршрут 11−5: Получим новую маршрутную сеть состоящую из трёх сквозных и одного участкового маршрутов. Второй вариант маршрутной сети города представлен на Рис. 7.2.

Маршрут № 13−10−4-7−8-2−6-12.

Маршрут № 21−9-5−8.

Маршрут № 33−10−11.

Маршрут № 4 11−5.

Матрица 3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

-

101 680

89 700

78 000

24 900

119 700

61 250

50 500

21 408

60 600

103 200

29 900

2

-

17 675

21 450

52 500

3605

16 775

11 126

28 000

29 975

31 600

15 300

3

-

5900

38 100

47 400

23 700

30 900

54 600

10 416

27 000

95 500

4

-

28 000

29 700

2000

6600

36 750

3968

11 136

72 600

5

-

49 200

4600

1949

3318

39 600

8836

46 800

6

-

15 800

82 500

71 100

58 500

70 400

11 550

7

-

2880

20 320

10 200

12 840

17 920

8

-

5300

8500

7100

35 200

9

-

44 500

13 200

85 950

10

-

1942

65 200

11

-

82 125

12

-

Суммарные затраты времени поездок пассажиров города (величина целевой функции задачи оптимизации) для базового варианта маршрутной сети составит:

УT1= 2 370 444 мин/ч. «пик»

Формируем третий вариант маршрутной сети города, добавляя участковый маршрут 9−12. Получим новую маршрутную сеть, состоящую из трёх сквозных и двух участковых маршрутов. Третий вариант маршрутной сети города представлен на Рис. 7.3.

Маршрут № 13−10−4-7−8-2−6-12 Маршрут № 21−9-5−8 Маршрут № 33−10−11 Маршрут № 4 11−5 Маршрут № 59−12.

Матрица 4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

-

101 680

84 630

78 000

24 900

119 700

61 250

50 500

21 408

60 600

103 200

14 000

2

-

17 675

21 450

52 500

3605

16 775

11 126

19 800

29 975

31 600

15 300

3

-

5900

38 100

47 400

23 700

30 900

54 600

10 416

27 000

95 500

4

-

28 000

29 700

2000

6600

36 750

3968

11 136

59 750

5

-

49 200

4600

1949

3318

39 600

8836

38 100

6

-

15 800

82 500

36 450

58 500

70 400

11 550

7

-

2880

20 320

10 200

12 840

17 920

8

-

5300

8500

7100

35 200

9

-

44 500

13 200

85 950

10

-

1942

65 200

11

-

82 125

12

-

Суммарные затраты времени поездок пассажиров города (величина целевой функции задачи оптимизации) для базового варианта маршрутной сети составит:

УT1= 2 285 074 мин/ч. «пик»

Изобразим результаты расчетов графически и построим график изменения целевой функции УTi на каждому варианту маршрутной сети города, начиная с базового.

Вывод: Следует считать поиск оптимального варианта маршрутной сети для выбранного вида ГПТ оконченным. Наиболее рациональным следует считать 3ой вариант маршрутной сети, так как он отличается от второго более чем на 4,2%. Дальше мы транспортную сеть не оптимизируем, так как не осталось свободных связей.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой