Часть 2. Выбор типа автобуса и определение количества работы автобусов на маршруте

1 Определение расчетного значения пассажиропотока

Заполним Таблицу 1. Числовые значения для прямого и обратного направления по каждому часу суток получают путем умножения соответствующего пассажиропотока на долю процента.

Таблица 2.1 – Фактическое распределение объема пассажирских перевозок по часам суток по маршруту №22

Направление	Часы суток
	06- 07	07- 08	08- 09	09- 10	10- 11	11- 12	12- 13	13- 14	14- 15	15- 16	16- 17	17- 18	18- 19	19- 20	20- 21	21- 22	22- 23	23- 24
Прямое Значение Qiп= 7120 пасс.	93	661	622	308	481	406	484	467	378	280	610	969	627	142	145	138	229	74
Обратное Значение Qiо=7680 пасс.	169	718	752	104	369	449	422	359	469	458	412	799	539	503	282	221	105	253
Сума Qi∑ = Qсут =14800 пасс	262	1379	1374	709	856	855	906	826	847	738	1022	1768	1166	645	427	359	334	327

Из двух значений Qiп и Qiо в каждый час суток выбираем большее значение и записываем в таблицу 2.2 как расчетное значение Qimax, по каждому часу суток.

Таблица 2.2 – Расчетные показатели по каждому часу суток маршрута №22

Интервал и частоту движения для автобусов большой и малой вместимости рассчитывают по формулам (1) и (2) Результаты расчетов записывают в таблицу 2.2.

2. Предварительный выбор типа автобуса по вместимости

Таблица 2.3 - Зависимость вместимости автобуса от пассажиропотока по данным НИИАТ

Пассажиропоток в одном направлении (Qп или Qо), пасс./ч	Вместимость автобуса (qн), пасс.
до 350	30 – 35
351 – 700	50 – 60
701 – 1000	80 – 85
более 1000	110 – 120

Таблица 2.4 - Зависимость размера пассажиропотока в одном направлении от интервала движения, согласно рекомендациям A.M. Большакова

Размер пассажиропотока в одном направлении Qi max, (пасс./ч)	Интервал движения на маршруте 1 (мин)	Количество автобусов на 1 км автобусной транспортной сети
До 750	8,0	0,5
751 – 1500	4,0	1,0
1501 – 2250	2,7	1,5
2251 – 3000	2,0	2,0
3001 – 3750	1,6	2,5
3751 – 4500	1,3	3,0
Свыше 4500	1,0	4,0

По рекомендациям A.M. Большакова для выбора вместимости автобуса можно использовать выражение:

, или q_н = Q_imax*I. (9)

где:

Q_imax - максимальная величина пассажиропотока за час (табл.2.1 или 2.2.)

Ч - частота движения, (авт./час.). Величина обратная интервалу, т.е.

(9.1)

Используя данные таблицы 2.4 видно, что для нашего примера I =4 мин., так как с17до18час Q_imax – 969 пасс/час. Тогда:

, или авт/час.

Тогда:

, или

Примечание 4 мин = час.

По рекомендациям И.С. Ефремова для выбора вместимости автобуса используется выражение:

(10)

где γ_пик- коэффициент использования вместимости автобуса для часов «пик» (γ_пик =0,78)

из выражения (10):

(11)

Следовательно, для нашего примера:

Таким образом, по методике НИИАТ требуется автобус вместимостью 65 пассажиров, а расчеты методикам [3] и [4] показывают, что на данном маршруте необходимо использовать автобус номинальной вместимостью 50 пассажиров.

В дальнейших наших расчетах принимаем автобус номинальной вместимостью 88 пассажиров МАРЗ-42191.

Таблица 8 - Номинальная вместимость автобусов различных марок

Марка автобуса	Номинальная вместимость ( ) пасс.
ПАЗ-3205	34
ПАЗ-4234	50
ЛАЗ-42021	63
МАРЗ-42191	88
ЛАЗ-52526	100
МАРЗ-52661	100
ЛиАЗ-5293 полунизкопольный	100
Волжанин-5270 СитиРитм полунизкопольный	104
ЛиАЗ-5256	110
МАЗ-103 полунизкопольный	110
НефАЗ-5299	114
ГолАЗ-6228 трехосный полунизкопольный	140
ЛиАЗ-6212 сочлененный	158
МАЗ-105 сочлененный	175
ГолАЗ-ЛиАЗ-5256 междугородний	44+1

ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная вместимость автобуса может быть принята на 20-30% больше номинальной вместимости. Кроме туристического.

3. Расчет потребного количества автобусов

Расчет потребного количества автобусов для каждого часа суток выполним для автобуса вместимостью 88 пассажиров по выражению:

(12)

Q_imax –расчетное значение пассажиропотока (пасс.) для данного часа суток (табл. 6).

Т_о – время оборота на маршруте. (час.);

К_вн – коэффициент внутричасовой неравномерности пассажиропотока (принимается величина от 1,01 до 1,2, максимум – 1,3);

q_н –вместимость выбранного типа автобуса (количество человек)

Т = 1 т.е. период времени, за который получена информация о пассажиропотоке один час

К_н – коэффициент надежности (регулярности), принимается от 0,90 до 0,99.

Время оборота определяется по выражению:

(13)

Эксплуатационную скорость (V_э ) рассчитаем из равенства: [4]

Lм =0,5 * A_{мi max}* Vэ.* I. (14)

Отсюда:

(15)

Максимальное количество автобусов предварительно определим по отношению:

(16)

автобусов

По выражению (15) получим:

км/час

ПРИМЕЧАНИЕ: Если расчетная величина V_э превышает 20км/час., то её следует принять в пределах 17-20км/час, таким образом, принимаем V_э=20 км/ч.

Тогда из равенства (13):

час

Используя выражение (12) в дальнейших расчетах, для нашего примера получим:

………………………………….

…………………………….и т.д.

При получении дробных величин A_мi следует округлять до целого числа в установленном порядке. Для часов «пик» номинальную вместимость автобуса (q_н) в выражении (12) можно увеличить до максимальной вместимости (табл.8).

Расчеты по формуле (12) необходимо выполнить для автобусов особо большой (A^обв_мi) и большой вместимости (A^бв_мi). Полученные данные заносим в таблицу 5. В сумме автобусы большой вместимости должны затратить 112 автомобиле часов, автобусы средней вместимости – 206 (табл.5).

4. Окончательный выбор типа автобуса по вместимости

На заключительном этапе следует доказать целесообразность использования для данного маршрута автобуса большой, или особо большой вместимости. Для этого необходимо использовать графо-аналитический метод.

Предварительно выбранные выше типы автобусов сравниваются по себестоимости перевозок. Для нашего примера имеем автобус большой вместимости - 88 пассажиров (А ^бв ) и автобус средней вместимости - 50 пассажиров (А^св ).

Краткая сущность этого метода.

На первом этапе выполняется построение номограммы, по которой графически определяется общее число двух сравниваемых автобусов на маршруте по часам суток.

На втором этапе графически определяется необходимое число сравниваемых автобусов по часам суток по условию максимального временного интервала движения.

Третий этап (рис.1) позволяет сравнить работу автобусов различной вместимости по себестоимости перевозок. В левой части номограммы представлены зависимости себестоимости сравниваемых автобусов от величины статических коэффициента использования их вместимостей. В правой части номограммы представлены колебания статических коэффициентов использования вместимостей по часам суток. Кривая 0-0 - большой вместимости, кривая 1-1 – особо большой вместимости

Для сравнения эффективности их работы на данном маршруте по себестоимости необходимо построить две горизонтальные линии (пунктирные линии на рис.1) характеризующие значение коэффициента использования вместимости (γ_сс ) сравниваемых автобусов в часы «пик» рассчитанные по формуле (17):

(17)

где: Qрс - расчетное значение (табл. 5);

q_н – номинальная вместимость автобуса;

V_Э - эксплуатационная скорость автобуса, (20 км/час);

l_ср – средняя дальность поездки одного пассажира, (3,5 км);

∑А_мi –количество часов работы автобусов на маршруте за сутки (18 часов для)

Подставленные значения в выражение 17, при одинаковой эксплуатационной скорости, дают следующие числовые величины статических коэффициентов использования вместимости сравниваемых автобусов для часов «пик»:

для автобуса большой вместимости:

для автобуса большой вместимости;

Результаты расчетов и графические построения на рис.1 говорят о том, что себестоимость перевозок автобусом большой вместимости составляет около 9 руб. за один пасс-км, а средней – около 10 руб.

Правильность выбора можно подтвердить расчетом по формуле (18):

(18)

Таким образом, в дальнейших расчетах необходимо принять автобус номинальной вместимостью более 88 пассажиров.

В соответствии со справочными данными и таблицы 7 на данном маршруте рекомендуется эксплуатация сочлененного автобуса марки МАРЗ-42191.

Рисунок 1 - Сравнение работы автобусов различной вместимости по себестоимости перевозок.

I –автобус большой вместимости (110 пасс.), II – автобус особо большой вместимости (158 пасс.)

Горизонтальные пунктирные линии соответственно γ ^бв_сс=0,967 и

γ ^обв_сс=0,725.

5. Построение диаграммы «максимум»

Построение диаграммы "максимум" производится следующим образом. По оси X откладываются часы суток работы автобусов на маршруте (Т_сут). По оси Y – потребное количество автобусов (A^обв_мi) в каждый час по расчетным данным табл.4. Пример построения показан на рисунке 2.

Линия «max» наносится на диаграмму с учетом коэффициента дефицита (К_Д):

A_м.max = A_м.imax*К_Д (19)

где К_Д – коэффициент дефицита (принимается от 0,8 до 0,9.)

Дефицит автомобиле-часов выше линии «max» убирается и в дальнейших расчетах не учитывается (8 часов).

В данном примере A_max = 83*0,9=74,7. Это значение фиксируем линией «max» на диаграмме "максимум" рис.2.

Линия «min». Значение абсолютной величины, где проходит линия «min» на диаграмме, определяется по выражению

(20)

где: V_э – эксплуатационная скорость автобуса на маршруте (км/ч);

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Рис. 2 Диаграмма «max»

Т_о- - время оборота автобуса на маршруте (час);

l_cp – средняя дальность поездки одного пассажира (км), принимается из расчетов по лабораторной работе № 1

Если значение линии "min" меньше 0,5*A_max, то к площади диаграммы необходимо добавить автомобиле-часы (t₊), которые находятся между линией "min" и контуром основания диаграммы (рис. 2).

Для нашего примера

Значение линии «min» наносим на диаграмму "max" (сплошная линия "min"на рис. 2).

В нашем примере, А_{м mim}= 7. Следовательно, к площади диаграммы необходимо прибавить автомобиле-часы (t₊) (рис. 2).

Однако, исходя из приемлемого интервала движения, в интересах пассажиров, зафиксируем значение линии "min", при А_{м mim}= 4 (пунктирная линия «min» на рис.2). Тогда дополнительное количество автомобиле-часов, следует включить в площадь диаграммы, то есть t₊ = 13. В этом случае следует корректировать контур диаграммы с учетом линии "min" (рис. 2).

Количеством транспортной работы на маршруте (Т_м в автомобиле-часах) является площадь откорректированной диаграммы "max" по условию линий "min" и "max".

Суммарное количество транспортной работы на маршруте в автомобиле часах (Т_м) определяется по выражению (21):

Т_м = ∑Ам_i – t_Д + t₊ (21)

При t₊ = 0: Т_м = 113 – 1 + 0 = 112 авт.ч. (рис. 2)

При t₊ = 7: Т_м = 112 – 0 + 13 = 125 авт.ч (рис.3)

Рис. 3. Откорректированная диаграмма «max» при А_mim=4, принятая для дальнейших расчетов.

Интервал движения автобусов (I_i) в каждый час суток определится из отношения:

(22)

Частота движения (Ч) – это величина, обратная интервалу, то есть количество автобусов в час. Полученные значения расчетов заносим в таблицу 5.

На всех диаграмм, например рисунки 2 и 3 по оси Y мы имеем данные о необходимом количестве работающих на маршруте автобусов в каждый час суток. Количество выходов это число строк откорректированной диаграммы "max". Для нашего примера количество выходов равно 12. По строке (ось X) имеем продолжительность работы каждого из 12 выходов в течение суток. Количество автомобиле-часов (площадь диаграммы), подсчитанное по столбцам всегда будет равно количеству автомобиле-часов подсчитанное по строке. Для нашего примера на рис.2: 113 = 113, или на рис.3: 125 = 125.