§ 17.4. Принципы регулирования распределения пассажиропотока по длине маршрутов ГМПТ
Распределение пассажиропотоков по длине маршрутов характеризуется коэффициентом заполнения картограммы пассажиропотока который определяют как отношение площади расчетной картограммы пассажиропотоков к площади, соответствующей полной картограммы (см. § 3.5). Чем ближе этот коэффициент к единице, т. е. чем равномернее распределение пассажиропотока по длине маршрута, тем выше использование подвижного состава по вместимости и качество транспортного обслуживания пассажиров. Поэтому маршрутная система должна обеспечивать возможно более равномерное распределение пассажиропотоков по маршрутам и их саморегулирование (самовыравнивание) при колебаниях во времени по часам суток, дням недели и сезонам.
Методами распределения пассажиропотоков по маршрутам городской транспортной сети являются: изменение расположения и длины маршрутов, совмещение маршрутов на части длины или их разделение, сочетание маршрутов разных типов (обычных с экспрессными, постоянных с временными и т. д.), изменение расположения остановочных пунктов разных маршрутов относительно перекрестков и других мест массового пасса жирообмена, регулирование маршрутных интервалов между поездами.
Различают два класса задач распределения пассажиропотоков по маршрутам. К первому классу относятся задачи регулирования изолированных пассажиропотоков на направлениях, где пассажирам не предоставляется возможность выбора маршрутов, кроме предусмотренного или предусмотренных маршрутной системой. Ко второму классу относятся задачи регулирования распределения пассажиропотоков на направлениях, где пассажиры имеют возможность выбора разных маршрутов.
Для решения задач первого класса достаточно знать только заданные пассажиропотоки. Задачи второго класса не могут решаться без предварительного изучения характера пассажиропотоков, центров их зарождения и погашения, оценки вероятности выбора пассажирами тех или других маршрутов.
Типовыми задачами распределения пассажиропотока по маршрутам являются задачи:
- распределения по маршрутам мощных пассажиропотоков, не имеющих протяженных пиков, но характеризующихся низким коэффициентом заполнения картограммы;
- распределения по маршрутам пассажиропотоков с протяженными пиками на части картограммы.
На направлениях с пассажиропотоком, не имеющим протяженных пиков и характеризующихся высоким коэффициентом заполнения картограммы, выбор маршрутов производится сравнительно просто. Он определяется только расположением пунктов транспортного тяготения и общими принципами оптимизации маршрутных систем. Участок разбивают по длине на маршруты преимущественно максимальной длины так, чтобы они были согласованы с расположением основных пунктов пассажирообмена и накладывались друг на друга в местах стыкования с тем, чтобы не создавать концентрации пассажирообмена на конечной станции.
В большинстве случаев при современных территориальных размерах городов транспортные сети ГПТ допускают стыкование не более двух маршрутов длиной 16—20 км.
Рис. 17.5
Схемы стыкования маршрутов
Полученное совпадение естественно, так как картограмма не изменилась.
В варианте рис. 17.5, в участок обслуживается маршрутами l3 и l4, накладывающимися друг на друга на длине l0. Для пассажиров такой вариант стыковки наиболее приемлем, так как зона l0 охватывается обоими маршрутами полностью. Но он может оказаться неприемлемым вследствие низких величин коэффициентов заполнения картограмм пассажиропотоков маршрутов. В частности, при принятых значениях длин участков и l3=l4 получим:
Этот коэффициент заполнения неприемлемо низок. С целью его повышения исходный пассажиропоток можно распределить на два
Рис. 17.7
Схемы преобразования картограмм пассажиропотоков
Последнее решение этой задачи и считают типовым. Аналогично (рис. 17.6, в) распределяют по маршрутам пассажиропоток радиальных собирающих и разводящих маршрутов, имеющий форму прямоугольной трапеции. Разница состоит в том, что здесь единственно возможным решением будет распределение его между маршрутами l8 и l9 разной длины.
К типовой задаче распределения пассажиропотоков по маршрутам относится также и задача ликвидации участков устойчивой перегрузки на отдельных частях картограммы пассажиропотоков, которую рассматривают как задачу преобразования картограммы, подобной показанной на рис. 17.7, а, где на участке l1 наблюдается перегрузка.
Этот коэффициент заполнения картограммы недопустимо мал и свидетельствует о необходимости ее преобразования. Решение задачи зависит от причины появления на картограмме участка перегрузки и требует ее предварительного выяснения. Если причиной перегрузки является накладка пассажиропотоков одного направления, то правильным решением будет организация двух маршрутов l2 и l3, накладывающихся друг на друга на длине l1 (рис. 17.7,б). Если причиной является накладка пассажиропотока другого направления, сливающегося с основным на участке l1 (рис. 17.7, в), то правильным решением будет организация маршрутов l4 и l5 (рис. 17.7, г).
Если причиной появления на картограмме рис. 17.7, а участка перегрузки являются местные пассажиры, то правильным решением может быть организация обслуживания пассажиропотока двумя маршрутами (рис. 17.7, д): основным l6 и местным l7, если длина участка l1 не меньше средней длины пассажиропоездки Lcp.
Коэффициенты заполнения картограмм пассажиропотоков (маршрутов, показанных на рис. 17.7 при принятых условиях для всех вариантов решения задачи равны единице. Реальные задачи могут быть сложнее и не дают такого идеального решения.
Решение большинства задач распределения пассажиропотоков по маршрутам требует обычно очень внимательного анализа возможностей реального обеспечения расчетного распределения, которое можно получить только при правильном выборе интервалов между поездами на маршрутах и между поездами разных маршрутов, т. е. при определенном порядке следования поездов разных маршрутов через остановочные пункты.
Рассмотрим, например, случай распределения пассажиропотока по маршрутам, показанный на рис. 17.7, д. Местные пассажиры участка i1могут и будут пользоваться не только поездами предназначенного для них маршрута l7, но и поездами не предназначенного для них маршрута l6, создавая их перегрузку. Поезда маршрута l7 будут при этом работать с недогрузкой. Поэтому получить идеальное распределение пассажиропотоков, показанное на рис. 17.7, д, реально не удастся и на участке l1, основного маршрута l6 останется некоторая перегрузка. Чтобы перебросить на маршрут l7 максимум местных пассажиров, его нужно будет обслуживать поездами малой вместимости, работающими со значительно меньшими интервалами по сравнению с поездами основного маршрута, и строить организацию движения так, чтобы они следовали через остановочные пункты непосредственно перед поездами основного маршрута. В этом случае маршрут l7 заберет большую часть местных пассажиров и перегрузка основного маршрута будет минимальной.
Если, например, интервал между основными поездами равен t0, а движение местных поездов организовано с интервалом tм (рис. 17.8), то при равномерном подходе пассажиров к остановочным пунктам со скоростью dn/dt пасс/ч, где п — количество подходящих пассажиров, за время t0 на остановочный пункт подойдет n0=(dn/dt)t0 пассажиров, за время tм — соответственно = (dn/dt)tм пассажиров.
Рис. 17.8
Диаграмма заполнения пассажирами остановочных пунктов при равномерном подходе пассажиров и регулярном движении поездов с равными интервалами
Рис. 17.9
Диаграмма заполнения поездов местного и дальнего следования при равномерном подходе пассажиров к остановочным пунктам
На рис. 17.9, а показан вариант организации движения, при котором поезда местного маршрута пропускаются через остановочный пункт в середине интервала между поездами основного маршрута. Из построения видно, что на поезда местного маршрута в этом случае будет садиться половина местных пассажиров, равная пм, на поезда основного маршрута — пассажиры п0 дальнего следования и пассажиры пм местного следования, всего п0+пм=3пм. Из общей пассажирской нагрузки 4п, поезда основного маршрута возьмут 3/4 и поезда местного маршрута — 1/4, тогда как по условию пассажиропотоки их равны и, следовательно, должны составлять 2пм каждый. Основной маршрут будет работать с 50%-ной перегрузкой, а местный — с 50%-ной недогрузкой. Таким образом, введение укороченного маршрута при организации движения по рассмотренной схеме снимает перегрузку основного маршрута лишь наполовину. Правильное использование подвижного состава по вместимости на укороченных маршрутах можно получить в этом случае только при условии обслуживания их поездами вдвое меньшей вместимости по сравнению с вместимостью поездов основного маршрута. Желательно ее иметь несколько большей, так как это будет способствовать некоторому снижению переполнения поездов основного маршрута за счет того, что часть местных пассажиров предпочтет пропустить переполненные поезда основного маршрута.
На рис. 17.9, б показан вариант организации движения на тех же маршрутах при уменьшении интервала между поездами местного и основного маршрутов наполовину — до t/4. Построение рис. 17.9, б показывает, что при организации движения по этой схеме перегрузка основных маршрутов местными пассажирами уменьшается по сравнению с предыдущим вариантом наполовину. Поездами местного маршрута будет осваиваться в этом случае 3/4 расчетного пассажиропотока, и перегрузка поездов основного маршрута уменьшится до 25%. Для получения этого эффекта поезда местного маршрута должны следовать через остановочные пункты непосредственно перед основными в направлении стрелки ν с интервалом t/4.