Исследование методов маршрутизации автобусного транспорта в городах тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: доктора экономических наук, Хрущёв, Михаил Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Общая характеристика, особенности и опыт маршрутизации городского автобусного транспорта.

1.1. Современное состояние автобусного транспорта в городах России.

1.2. Основные задачи управления городским автобусным транспортом.

1.3. Особенности маршрутизации автобусного транспорта в городах.

1.4. Анализ опыта маршрутизации городского автобусного транспорта.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Метод общей маршрутизации автобусного транспорта в городах.

2.1. Постановка задачи выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов для города.

2.2. Установление перечня возможных маршрутов.

2.3. Выбор основного варианта схемы автобусных маршрутов.

2.4. Повышение эффективности использования автобусов на маршрутах.;.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Проверка целесообразности функционирования отдельных остановочных пунктов на маршрутах.

3.1. Социальная и экономическая целесообразность наличия на маршруте ограниченного количества остановочных пунктов.

3.2. Постановка задачи.

3.3. Методика расчёта показателей, характеризующих вариант размещения остановочных пунктов на маршруте.

3.4. Выбор наилучшего варианта размещения остановочных пунктов.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Организация укороченного сообщения на маршрутах.

4.1. Экономическая целесообразность и социальные последствия организации укороченных маршрутов и рейсов.

4.2. Постановка задачи.

4.3. Формирование укороченного маршрута.

4.4. Расчет показателей, характеризующих укороченный маршрут.

4.5. Выбор наилучшего варианта организации укороченного маршрута.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Социально-экономическая эффективность применения методов маршрутизации автобусов в городах.

5.1. Особенности оценки эффективности работы автобусов в городах.

5.2. Эффективность применения методов общей маршрутизации.

5.3. Оценка эффективности применения методов локальной маршрутизации.

5.3.1. Расчёт социально-экономического эффекта от закрытия остановочного пункта.

5.3.2. Социально-экономическая эффективность организации укороченного маршрута. 167 Выводы по главе 5.

Выводы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Исследование методов маршрутизации автобусного транспорта в городах"

Пассажирский транспорт относится к категории социально значимых отраслей городского хозяйства. С помощью городского пассажирского транспорта (ГПТ) люди совершают поездки с трудовыми (из дома на работу, учебу и обратно), деловыми (местные служебные командировки в течение рабочего дня), культурными (в театры, музеи, на выставки и т. п.) и бытовыми (в поликлиники, магазины, на рынки и т. п.) целями. Доставляя трудящихся на работу пассажирский транспорт участвует в воспроизводстве рабочей силы. Без массового пассажирского транспорта современный город нормально функционировать не может.

Городской пассажирский транспорт является важнейшим элементом социально-экономической инфраструктуры страны. Проблема развития и улучшения работы ГПТ России в последние годы выдвинулась в разряд наиболее важных и сложных проблем для региональных властей и правительственных органов Российской Федерации.

Потребительская стоимость пассажирских перевозок выражается в удовлетворении потребностей людей в перемещениях. Пассажирский транспорт находит преимущественное применение в сфере потребления. Продукция городского пассажирского транспорта не имеет вещественной формы и выражается в форме услуг по перемещению, оказываемых предприятиями пассажирского транспорта людям. Своевременность доставки, условия совершения поездки, скорость сообщения влияют на уровень производительности их труда.

Переход нашей страны к рыночным отношениям привел к существенным изменениям в организации и управлении работой автобусного транспорта. Городской пассажирский транспорт в начале 1990-х гг. перешёл в ведение муниципалитетов, не имевших средств на его развитие и функционирование. Возникла проблема - как удовлетворить потребности населения в передвижениях по городу резко сократившимся количеством подвижного состава.

Методов управления перевозками пассажиров в условиях дефицита подвижного состава до этого практически разработано не было, если не учитывать, конечно, методов организации перевозок пассажиров в часы пик, когда ставилась задача выпуска на линию всего технически исправного подвижного состава. Методы организации, планирования и управления городским пассажирским транспортом до этого разрабатывались на основе предположений о постоянном росте потребностей населения в передвижениях, увеличении парка подвижного состава, расширении сети маршрутов, добавлении новых остановок на действующих маршрутах и т. д. С учётом этого в разных научных и транспортных организациях нашей страны разрабатывались различные, достаточно обоснованные, методы решения транспортных задач. Эти методы были направлены на улучшение качества перевозок пассажиров и повышение эффективности использования подвижного состава.

В городах России в последние годы наблюдается всё большее несоответствие между провозными возможностями транспортных предприятий и потребностями населения в перевозках. Из-за постоянного уменьшения численности парка подвижного состава городские власти и транспортные предприятия вынуждены закрывать отдельные маршруты и некоторые остановочные пункты, сокращать продолжительность работы маршрутов, увеличивать интервалы движения подвижного состава на них. Отсутствие поступления нового подвижного состава вынуждает транспортные предприятия эксплуатировать на маршрутах физически устаревший подвижной состав, что ведёт к снижению уровня безопасности перевозок пассажиров и повышению эксплуатационных расходов.

Социальная значимость проблемы совершенствования работы городского пассажирского транспорта в нашей стране усугубляется тем, что она затрагивает прежде всего интересы многочисленных слоев наименее обеспеченных граждан России, являющихся основными потребителями услуг ГПТ.

Одним из наиболее распространенных видов пассажирского транспорта в городах нашей страны является автобус. Во многих небольших городах он является единственным видом пассажирского транспорта. В настоящее время автобус осуществляет перевозки пассажиров в 1289 городах и посёлках городского типа, трамвай в 70, троллейбус в 87 городах России.

В системе планирования, организации и управления ГПТ решается большое количество разнообразных задач [33, 56, 81]. Одними из важнейших среди них являются задачи, определяющие систему маршрутов. От того насколько действующая схема маршрутов адекватна потребностям населения в передвижениях зависят и эффективность использования подвижного состава, и качество перевозок пассажиров. На автобусных маршрутах в городах, часто без достаточного обоснования, открываются новые остановочные пункты, что приводит к увеличению продолжительности рейсов, снижению скорости движения подвижного состава по ним, к сокращению провозных возможностей имеющихся транспортных средств. Отсутствие в ряде случаев научно-обоснованных и формализованных методов решения многих задач, связанных с проектированием и эксплуатацией автобусов на маршрутах, ведёт к принятию нерациональных вариантов решений.

Одной из особенностей системы создания и функционирования автобусных маршрутов в городах является то, что срок службы схемы городских маршрутов в целом определяется десятилетиями, а продолжительность функционирования отдельно взятого маршрута - годами и даже месяцами. В связи с этим возникает необходимость в наличии двух групп методов: методов общей и методов локальной маршрутизации.

Целью диссертации является создание научно-обоснованных методов маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющих повысить как качество перевозок пассажиров, так и экономическую эффективность использования подвижного состава.

Основными задачами, решаемыми в диссертации, являются:

- исследование существующих методов маршрутизации автобусного транспорта в городах, установление роли задач маршрутизации в обеспечении качества перевозок пассажиров и эффективности использования подвижного состава,

- выбор социально-экономических критериев оптимизации общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах с учётом экономических, социальных, материальных, градообразующих и других ограничений, в рамках которых осуществляется работа ГПТ,

- повышение качества перевозок пассажиров автобусами в городах на основе создания и внедрения методов общей маршрутизации городского автобусного транспорта,

- повышение экономической эффективности использования автобусов путём разработки и внедрения методов локальной маршрутизации городского автобусного транспорта.

Методология исследования. Методологической основой исследования является системный подход к проблеме маршрутизации автобусного транспорта, учитывающий потребности населения в поездках по городу, возможности транспортных предприятий по их удовлетворению, градообразующие особенности объектов исследования.

В работе использовались результаты исследований других авторов по проблемам городского пассажирского транспорта, материалы научно-исследовательских и учебных институтов и транспортных организаций России.

При создании методов маршрутизации использовалось математическое моде- ■ лирование, для исследований применялись персональные компьютеры.

Научная новизна исследования. Научную новизну исследования определяют:

- выбор и реализация системного подхода к проблеме маршрутизации городского автобусного транспорта, позволяющего учитывать противоречивые интересы пассажиров, с одной, и транспортных предприятий, с другой стороны;

- исследование экономических и социально-экономических критериев оптимизации задач общей и локальной маршрутизации;

- создание метода общей маршрутизации, позволяющего осуществить выбор оптимальной для пассажиров схемы городских автобусных маршрутов;

- создание методов локальной маршрутизации, позволяющих повысить эффективность использования автобусов на действующих маршрутах;

- разработка экономико-математических моделей и алгоритмов для решения задач общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта, учитывающих особенности его функционирования в различных городах страны;

- разработка программного обеспечения для решения задач локальной маршрутизации, в дополнение к созданному и внедренному ранее автором данной работы, программному обеспечению задачи общей маршрутизации;

- разработка методики расчёта экономического и социально-экономического эффекта от внедрения методов маршрутизации автобусного транспорта в городах.

Практическая ценность работы. Методы общей маршрутизации могут использоваться муниципалитетами, предприятиями пассажирского транспорта, проектными организациями для создания схем городских автобусных маршрутов (проектный уровень организации управления), наилучшим образом отвечающих интересам пассажиров, а также для осуществления рациональной корректировки действующего варианта схемы маршрутов (уровень эксплуатационной деятельности ГПТ).

Методы локальной маршрутизации могут быть использованы муниципалитетами и транспортными предприятиями в целях повышения эффективности использования подвижного состава на действующих маршрутах.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в возможности использования созданных в работе методов при решении вопросов организации автобусных маршрутов в городах как на проектном, так и на эксплуатационном уровнях.

Предложенные методы решения задач общей и локальной маршрутизации могут быть использованы в вузах и колледжах, осуществляющих подготовку специалистов (менеджеров) по организации, планированию и управлению автобусным транспортом.

Применение разработанных методов в практике работы предприятий ГПТ позволяет повысить эффективность использования подвижного состава, что особенно важно в условиях резкого дефицита автобусов, с которым предприятия ГПТ столкнулись в 1990-ые гг. и который не ликвидирован до сего времени.

Реализация работы. Разработанный автором диссертации метод общей маршрутизации был использован для выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов в Новгороде, Благовещенске, Орле, Белгороде, Брянске, Мурманске,

Кемерове, Краснодаре, Улан-Удэ, Йошкар-Оле и других городах. Расчёты схем автобусных маршрутов для городов России по методу общей маршрутизации проводил Главный вычислительный центр Министерства автомобильного транспорта РСФСР.

Результаты выполненных исследований по общей и локальной маршрутизации в настоящее время применяются также при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплинам «Организация перевозок» и «Производственный менеджмент на автомобильном транспорте» в процессе подготовки менеджеров автомобильного транспорта. По методикам локальной маршрутизации проводились расчеты для ряда городских и пригородных маршрутов Москвы и Московской области.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались автором на различных научно-технических конференциях и семинарах, в том числе: на Международной научно-практической конференции «Управление-97» (Наука управления на пороге XXI века) 4.11.1997 г., на Международной научно-практической конференции «Управление-98» (Управление реструктуризацией экономики) 22.10.1998, на семинаре «Применение математических методов в экономических исследованиях и планировании» в Институте кибернетики АН Украинской ССР, в Ереване на республиканской научно-технической конференции «НОТ на автомобильном транспорте», в Ленинграде на научно-технической конференции по автоматизации управления городским пассажирским транспортом, в Москве на научно-технической конференции «Опыт внедрения экономико-математических методов и современных средств вычислительной техники и дальнейшие пути их использования в практике работы автомобильного транспорта», в Душанбе на республиканской научно-практической конференции «Научно-технический прогресс и эффективность работы пассажирского автомобильного транспорта».

На защиту выносятся:

1. Результаты изучения и анализа существующих методов маршрутизации, позволившие показать необходимость разработки методов общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах.

2. Исследование, установление социально-экономических критериев оптимизации и разработка метода общей маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющего выбрать оптимальный для населения города вариант схемы автобусных маршрутов.

3. Исследование, установление экономических критериев оптимизации и разработка методов локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющих повысить эффективность использования подвижного состава на действующих маршрутах, в том числе:

- метод проверки целесообразности функционирования отдельных остановочных пунктов на рассматриваемом автобусном маршруте,

- метод организации укороченного сообщения на маршруте.

Публикации. Основные положения и результаты выполненного исследования опубликованы в монографии, научных статьях, учебных пособиях, научно-методических разработках и других работах общим объёмом 38 п. л., из них автору принадлежит 35 п. л.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Хрущёв, Михаил Владимирович

ВЫВОДЫ

Результаты выполненного исследования позволяют сделать следующие основные выводы.

1. В последнее время в городах России наблюдается всё большое несоответствие между провозными возможностями транспортных предприятий и потребностями населения в перевозках. Это происходит из-за постоянного уменьшения парка подвижного состава, предназначенного для работы на городских автобусных маршрутах, и вынуждает городские власти и транспортные предприятия закрывать отдельные маршруты, увеличивать интервалы движения подвижного состава по другим. В результате - ухудшается качество перевозок пассажиров, увеличиваются расходы транспортных предприятий, снижается безопасность перевозок пассажиров и эффективность работы автобусного транспорта в городах.

2. Эффективность работы городского пассажирского транспорта зависит от многих факторов. Среди важнейших из них следует назвать уровень адекватности системы маршрутов ГПТ потребностям населения в перевозках. Система маршрутов должна обеспечивать населению минимальные затраты времени на совершение передвижений по городу с помощью общественного пассажирского транспорта при соблюдении определённого уровня эффективности использования подвижного состава.

3. Различные цели и методы решения задач маршрутизации перевозок пассажиров в городах делают целесообразным деление их на две группы.

К первой группе следует отнести задачи, связанные с установлением оптимальной для пассажиров схемы автобусных маршрутов. Задачи этой группы позволяют выбрать наилучший вариант схемы маршрутов исходя из критерия качества перевозок пассажиров. В эту группу входят задачи маршрутизации, определяющие совокупность автобусных маршрутов города в целом. Основной из них является поиск оптимального варианта схемы автобусных маршрутов.

Ко второй группе нужно отнести задачи, связанные с корректировкой отдельных маршрутов в целях повышения эффективности использования подвижного состава. К ним в работе отнесены: проверка целесообразности функционирования на маршрутах отдельных остановочных пунктов, выбор рациональных вариантов организации укороченного сообщения автобусов на исследуемых маршрутах. Результаты решения этих задач позволяют внести в действующие маршруты изменения, обеспечивающие наибольшую возможную эффективность использования подвижного состава.

4. Задачи маршрутизации автобусных перевозок относятся к категории комбинаторных задач. Поэтому одной из целей исследования была разработка таких методов, которые позволили осуществить поиск наилучшего решения на основе сравнения между собой ограниченного количества вариантов. Благодаря этому была снижаена трудоёмкость и продолжительность расчётов, повышена эффективность применения компьютеров для решения задач.

5. Одной из целей исследования было установление критериев оптимизации решения задач общей и локальной маршрутизации. Для задач первой группы, решаемых в целях установления схемы маршрутов, обеспечивающй пассажирам наилучшее качество перевозок, принят критерий минимума суммарных затрат времени всеми пассажирами на совершение своих передвижений по городу. Для задач второй группы, решаемых в целях повышения эффективности использования подвижного состава на маршрутах, в качестве критерия оптимальности принимается либо максимум коэффициента динамического наполнения подвижного состава (при вводе укороченных маршрутов), либо минимум количества подвижного состава, необходимого для перевозки пассажиров по маршруту с обеспечением неизменности или некоторого сокращения затрат времени пассажирами на совершение поездок по маршруту (при закрытии какого-либо остановочного пункта на маршруте).

6. Для решения задач используются реальные данные, получение которых может обеспечить муниципалитет или транспортное предприятие города. В диссертации разработаны формализованные методики решения задач выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов для города, проверки целесообразности функционирования отдельных остановочных пунктов на маршрутах, выбора рационального варианта организации укороченного сообщения автобусов на маршруте.

По рассмотренным в диссертации методикам локальной маршрутизации автором исследования разработаны программы для компьютера. Применение этих программ позволяет найти рациональный вариант решения за незначительное время. Так, на рассмотрение 20 вариантов укороченного маршрута, действующего параллельно основному маршруту из восьми пунктов, затрачивается не более 30 мин. При этом наибольшее время затрачивается на ввод исходных данных.

7. Метод общей маршрутизации был использован для выбора оптимальных схем автобусных маршрутов в Новгороде, Благовещенске, Орле, Белгороде, Брянске, Мурманске, Кемерово, Краснодаре, Улан-Удэ, Йошкар-Оле и других городах. Расчёты схем автобусных маршрутов для городов России по методу общей маршрутизации проводил Главный вычислительный центр Министерства автомобильного транспорта РСФСР. Организация перевозок пассажиров по созданным с помощью метода общей маршрутизации схемам сокращает общие затраты времени населения на передвижения на 2-15%.

8. Для обоснования целесообразности применения на практике разработанных методов маршрутизации в диссертации предложены методики расчёта экономического, социального и социально-экономического эффекта от совершенствования маршрутов автобусного транспорта. Методики формализованы, по ним составлены программы дл компьютеров.

9. Приведённый в диссертации пример проверки целесообразности применения методов локальной маршрутизации на типовом автобусном маршруте показал: а) закрытие остановочного пункта позволяет повысить скорость движения, снизить потребность маршрута в автобусах, уменьшить общие затраты времени пассажиров на совершение поездок по маршруту, б) организация укороченного сообщения на маршруте позволяет снизить потребность маршрута в автобусах, повысить величину коэффициента динамического использования вместимости подвижного состава, снизить величину общего пробега автобусов.

10. Конкретные значения показателей социально-экономического эффекта, получаемого в результате применения методов локальной маршрутизации зависят от количества и пассажирообмеиа остановочных пунктов, продолжительности технологических операций, связанных с остановками автобуса и ряда других факторов.

11. Расчёты по проверке целесообразности организации укороченного сообщения на автобусных маршрутах «Мострансавто», обслуживающего Московскую область, показали на возможность получения экономического эффекта от применения разработанных в диссертации методов маршрутизации для формирования укороченных маршрутов и рейсов на городских и пригородных маршрутах России в размере от 17,5 до 22 млн. руб. в год.

12. Основные положения метода выбора оптимальной схемы городских автобусных маршрутов могут быть использованы при создании метода решения подобной задачи для наземных видов городского электротранспорта. Среди них: ориентация на данные о корреспонденциях населения между микрорайонами города, учёт ограничений по количеству используемого подвижного состава, заданным и запрещённым маршрутам, микрорайонам, закрытым для организации конечных пунктов маршрутов, процесс формирования маршрутных схем по методу направленного отбора вариантов, критерий оптимальности, установление путей проезда пассажиров между микрорайонами города и др. Разработанные методы локальной маршрутизации могут быть использованы для совершенствования маршрутов трамваев и троллейбусов с учётом их специфических особенностей.