Види міського пасажирського транспорту і маршрутна система організації його роботи

Тривалий історичний період розвитку людства (до XYI сторіччя) не виникало у людей значних і тривалих переміщень. Їх переміщення здійснювалися пішки. Але з розвитком економічних відносин між людьми, виробництва, обміну різними товарами, зростанням міських поселень гостро постає потреба заміни піших переміщень людей на використання транспортних засобів. Історично в розвитку міського пасажирського транспорту можна виділити наступні періоди [33]: кінної, парової, електричної тяги, період автомобілізації і сучасний період впровадження в перевізний процес новітньої техніки і технології.

Період кінцевої тяги (почався в останній чверті XYII сторіччя, закінчився в середині XIX сторіччя) характеризується, перш за все, рухом кінних візків в міжміському сполученні. На початку XYIII сторіччі перевозили кіньми пасажирів, багаж і пошту диліжансами (французьке слово: dili-gence-велика крита карета для перевезень пасажирів, багажа і пошти), які вперше з’явилися в Англії в XYI сторіччі, і омнібусами (латинське слово: omnibus – для всіх – багатомісна кінна карета для проведення регулярних міських перевезень і в міжміському сполученні), які вперше з’явилися в Парижі в 1662 р. Потім здійснилась заміна звичайних карет на більш зручні для пасажирів вагони з кінною тягою, які рухалися не по звичайному шляху, а по рейках. Така формула перевезень пасажирів отримала назву конки [33].

Парова тяга (з’явилась в перше в Нью-Йорку в 1837 р.) мала більшу економічність і провізну спроможність. Вона забезпечує переміщення разово декількох вагонів. Але паровики забруднювали навколишнє середовище і були дуже пожаронебезпечні. В 1863 р. в Лондоні вперше залізничні колії з паровою тягою було під землею в тунелях, які стали називатися метрополітеном (Metropolitan-Way – столична залізниця). Але через значне задимлення тунелів вони спочатку не користувалися великим попитом. Потім метрополітен було побудовано в 1872 році в Берліні. Всі вуличні міські залізниці стали називатися трамваєм.

Електрична тяга з’явилась після винаходу електродвигуна. Вперше в Берліні в 1879 році використано для електричного трамвая невелику дільницю колії, яка передбачає між двома ходовими коліями третю додаткову колію для передачі електроенергії. В Росії вперше електричний трамвай з’явився в 1892 р. в Києві. В Німеччині у 1882 р. було апробовано зразок безрейковий транспортний засіб з електродвигуном, схожим на сучасний тролейбус. Перший в нашій державі тролейбус з’явився в Москві в 1933 р. Завдяки наявності безперечних переваг міський електричний транспорт буде виконуватися в перспективі.

Автомобілі стали використовуватися в пасажирських перевезеннях з появою двигунів внутрішнього згорання. Починаючи з 1920 року автомобілізація пасажирських перевезень розвивалась дуже повільно. Різкий розвиток вона отримала в 50-і роки минулого сторіччя. Перевезення пасажирів автомобілями здійснюється в містах США на 80 % і на 60 % в Англії і Франції.

Сучасний період функціонування міського пасажирського транспорту характеризується наступним [33]:

-; впроваджена спеціалізація міських вулиць за призначенням і видам руху;

- -проводиться подальший розвиток міських швидкісних транспортних ліній

- - вирішується розведення транспортних потоків в різних рівнях;

- - вирішуються питання якісного транспортного забезпечення.

З метою ліквідації місць виникнення конфліктних ситуацій:

- розвиток міської транспортної мережі здійснюється з використанням системного методу;

- розробляються нові методи організації роботи пасажирського транспорту;

- удосконалюються існуючі види транспорту (впроваджується новий рухомий склад);

- оптимізується маршрутна система пасажирського транспорту;

- через розвиток міст і їх окремих районів (спальних, виробничих) розвиток міського транспорту здійснюється за двома напрямками: розширюється транзитна система (проходження транспортних певних районів міста без зупинок) і місцева, яке передбачає обслуговування конкретних районів міста.

Метрополітен – рейковий вид міського пасажирського транспорта із власним колійним розвитком, який улаштовується в тунелях, на поверхні землі і естакадах. Він представляє собою самий потужний вид міського транспорту (може перевозити 40-50 тис. чол. за годину). Особливості метрополітену полягають у наступному [33]:

- характеризується величинами капіталовкладень;

- ефективний в містах з населенням більше 1 млн. чол. з максимальним пасажиро потоком понад 21 тис. чол.. за годину;

- швидкість руху регулює і контролює дії машиніста автоматизована система;

- найбільш зручний, надійний і безпечний вид міського транспорту;

- вирішує проблему масових швидкісних перевезень пасажирів;

- забезпечує рух поїздів в періоди інтенсивних перевезень і з інтервалом 80 сек. І технічною швидкістю понад 40 км/год.

Трамвай наземний рейковий вид міського транспорта. Він займає друге місце по провізній спроможності після метрополітену. Особливості трамвая полягають у наступному [33]:

- перевозить 12-15 тис. чол.. за годину;

- представляє собою суцільнометалевий вагон, колеса якого приводяться в рух електродвигуном постійного струму;

- електрична енергія надходить від контактної мережі від підвищеного проводу з напругою 500-700 в через контактну дугу (пантограф) і рейки;

- управління трамваєм здійснюється контролером, за допомогою якого змінюється сила струму в електричній мережі;

- економічний по експлуатаційним витратам і екологічно чистий вид транспорту;

- низька маневреність в порівнянні з іншими видами міського транспорту;

- є джерелом шума;

- швидкісний трамвай став перспективним видом транспорта у містах з населенням до 1 млн. чол.

Тролейбус (англійські слова: trolley – контактний провід, роликовий токоприймач, bus - автобус) – безрейковий вид транспорта з подачею електроенергії від підвісної контактної мережі. Тролейбуси характерні особливості [33]:

- максимальний обсяг перевезень складає 8-9 тис. чол.. за годину;

- конструкційна швидкість 70 км/год;

- конструкція поєднує переваги автобуса і трамвая;

- електричний струм підводиться по двох підвісних проводах, по яким ковзають два струмоприймача;

- економічні в експлуатації, прості, надійні і екологічно чисті;

- спорудження контактної мережі вимагає значних капітальних витрат;

- захаращуються вулиці улаштуваннями контактної мережі;

- обмежена маневреність;

- доцільно використовувати в містах з населенням понад 250 тис. чол. на лініях з пасажиро потоком не менше 2 – 2.5 тис. чол.. за годину;

- може використовуватися на різних лініях як основний, так і допоміжний (той, підвозить до місць перетину різних видів транспорту) вид транспорту;

- рухомий склад може мати різну місткість: середню, велику і особливо велику за рахунок з’єднання транспортних одиниць.

Автобус – безрейковий вид транспорта з автономним двигуном, що забезпечує високу маневреність без спеціальних рейкових споруд. Особливості використання автобусів полягає в наступному [33]:

- забезпечує перевезення від 200 до 4500 пасажирів за годину;

- в містах створюється розвинута автобусна мережа;

- використовується як основний, так і допоміжний вид транспорту;

- перевозиться 9-10 тис. пасажирів за годину;

- через коливання пасажиро потоків легко змінюється маршрутна мережа і організовуються нові маршрути;

- в малих містах і різних поселеннях він є єдиним видом транспорту;

- значні експлуатаційні витрати на перевезення;

- невелика місткість транспортних засобів;

- має місце забруднення навколишнього середовища і високий рівень шума.

Важливим технічним показником міської транспортної мережі є маршрутний коефіцієнт, який представляє собою відношення суми довжин усіх маршрутів у місті і суми довжин всіх вулиць , по яким проходять ці маршрути [33]:

. (13.1)

 

Величина не може бути меншою, ніж одиниця. Приблизні значення коефіцієнта бувають: для міст із нерозвинутою маршрутною мережею – 1, 2 – 1, 4, а для міст із добре розвинутою маршрутною мережею – 2-4 а то і більше. Маршрутна система повинна відповідати реальним пасажиро потокам (за величиною і напрямками). Таку інформацію отримують на підставі результатів обстеження пасажиро потоків, представлених у вигляді матриці (косої таблиці), в якій для кожної пари місця районів утворення – погашення пасажиро потоків указують кількість поїздок пасажирів за певний час. Крім того, для оптимізації маршрутної системи необхідно мати дані про пасажиро оборот зупиночних пунктів, обсяг перевезень пасажирів по маршрутах і видах транспорту і витрати часу пасажирів на одну поїздку.

Слід виділити наступні етапи оптимізації маршрутної системи міського транспорту. Перший етап передбачає побудову топологічної схеми, яка представляє собою граф, вершинами якого є мікрорайони (центр кожного співпадає з перетином транспортних ліній) з відміченим центром населеного пункта (міста) і вказаними відстанями і тривалостями поїздок. Другим етапом складається перелік маршрутів з повною інформацією кожного з них [33]:

- перелік номерів мікрорайонів, через які передбачається проходження кожного маршрута;

- довжина маршрута;

- тривалість руху за технологічною схемою від початкового до кінцевого пункта;

- середня місткість автобусів кожного маршрута;

- кількість автобусів на кожному маршруті і інтервал їх руху.

Третій етап передбачає оптимізацію маршрутної системи з використанням економіко-математичних методів і ЕОМ. Оптимізація полягає в мінімізації сумарних витрат часу пасажирів на поїздки (на очікування транспортного засобу, на рух і пересадки), які визначаються для кожного маршрута на базі матриці пасажиро потоків і топологічної схеми. На четвертому етапі проводиться вибір виду транспорта, що здійснюється на підставі оцінки за трьома факторами [33]:

- економічний фактор вимагає витрати на організацію руху, придбання рухомого складу, будівельні роботи і експлуатаційні витрати;

- технічний фактор враховує швидкості руху, зручностями транспортного засобу, плавності при рушанні і уповільненні, безпеки руху;

- експлуатаційний фактор забезпечує пропускну спроможність зупиночних пунктів, інтервали руху транспортних засобів.

Розрахунками необхідно визначити сфери використання конкретних видів транспорту і типів транспортних задач, а також найбільш економічні їх показники функціонування. Остаточний вибір найбільш раціонального варіанта вибору транспорта і рухомого складу на підставі приведених витрат будуть графіки змін приведених витрат від величин пасажиро потоків . Перетини кривих для різних видів транспорта і типів рухомого складу показують граничні межі використання видів транспорту і типів рухомого складу.