Обоснование рациональной потребности в автобусах для организации международных автобусных перевозок

Организация международных автобусных перевозок в настоящее время осуществляется аналогично междугородным сообщениям с учетом специфических требований международного и национального транспортного законодательства различных стран и значительной продолжительности рейса автобуса достигающей нескольких суток (особенно для туристских перевозок). Участниками этого рынка услуг являются и крупные транспортные предприятия, и индивидуальные предприниматели. Всем им необходимо иметь надёжные обоснования рациональных потребностей автобусов в определённое время и в «определённом месте» чтобы правильно планировать перевозки пассажиров, а значит получать прибыль и успешно конкурировать.

Имея достоверные обоснования рациональной потребности в автобусах можно рационально привлекать инвестиции, участвовать в конкурсах и тендерах на перевозки или маршруты. Крупные пассажирские автопредприятия постоянно используя оптимальное количество автобусов на маршрутах, снизят издержки без снижения качества услуг по международным пассажирским перевозкам в регионе. Контролирующие органы смогут предотвратить чрезвычайные ситуации на маршрутах международных автобусных перевозок, подготовив под ожидаемый пассажиропоток соответствующие мероприятия.

Имеющиеся методики для оптимизации основаны на учёте многих критериев эффективности. Таких как подвижность и плотность населения, затраты на приобретение, эксплуатацию, ремонт автобусов и затраты самих пассажиров на поездки, технические характеристики транспортных средств, маршрутов движения, остановочных пунктов, интервал движения автобусов, закономерности формирования пассажиропотоков, климатические условия, нормативные требования по безопасности дорожного движения, перевозки пассажиров и экологии. Глубокий анализ всех этих данных, несомненно, приводит к объективному обоснованию возникающих проблем по организации международных автобусных перевозок, а варьирование их значениями позволяет назначить мероприятия для рациональной потребности автобусов при перевозке пассажиров. Однако необходимо признать, что эти мероприятия будут терять актуальность очень быстро, даже за период от проведения измерений до получения результатов исследования. Да и не малых затрат различных ресурсов (статистов, средств измерения и обработки полученных данных) требует только один цикл исследований [1, 2, 3, 4, 5].

С другой стороны, если использовать процедуры построения обобщенного (интегрального) показателя эффективности организации перевозок [6,7], уменьшение времени цикла обоснования потребности в автобусах будет незначительным, так как всё равно придётся работать с большим массивом данных – частными показателями эффективности.

Выход из создавшейся ситуации нам представляется следующим. Необходимо выбрать наиболее объективные критерии эффективности путём декомпозиции целей и составить из них целевую функцию.

Допустим, регион имеет несколько транспортных направлений в автобусном международном сообщении. Обозначим их через: N,,^,... .N ^ ,..., N_n, где N_n - число возможных транспортных направлений. Так, например, Санкт-Петербург и Ленинградская область имеют три международных транспортных направления: в Скандинавию, в страны Балтии и Белоруссию.

На каждом направлении представляется возможным использовать несколько маршрутов для организации автобусных пассажирских перевозок.

Нумерацию маршрутов на -ом транспортном направлении обозначим через М₁₁,М₁₂,...,М₁ ] ,...,М_1т. Тогда общее возможное количество международных автобусных маршрутов на всех направлениях региона можно выразить зависимостью:

^М общ = ( ^М 11 + ^М 12 + — + ^Mij + -----+ ^М 1т )

^{+ (М} 21 ^{+ М} 22 ⁺----- ^{+ М} 2; ⁺----- ^{+ М} 2т ) ⁺ "•

^{+ (М}И ^{+ М}12 ⁺ - + ^М1] + ----+ ^М1т ) ⁺

... +(М_П 1 + М_П 2 +. .. +М_п ] +. .. +М_П т ). (1)

Рассматривая сферу международных пассажирских перевозок автобусами, следует выделить из них два основных вида, а именно, международные автобусные перевозки туристов и международные перевозки пассажиров по регулярным автобусным линиям. Кроме того, при организации перевозок следует учитывать нерегулярные перевозки пассажиров и туристов, нерегулярные пассажирские коммерческие перевозки и специализированные шоп-туры. Обозначим через Qijk - численность пассажиропотока -той составляющей на j-м маршруте i-го транспортного направления. Тогда за период времени h общую численность пассажиропотока на j -м маршруте i -го направления можно выразить зависимостью:

Q ijt = ^(Qijii + ^Qiji2 +-----+ ^Qijit +----

^+Qijih⁾ + ^(Qij2i + ^Qij22 +-----+ ^Qij2t +----

+ ^Qij2h⁾ + *”

+ ( ^Qijk1 + ^Qijk2 +-----+ ^Qijkt +----

+ ^Q ijkh )+...+( ^Q ijr1

+ ^Qijr2 ⁺ ..+ ^Qijrt +. ..+ ^Qijrh ).      ⁽²⁾

Пусть Z ij _d - число автобусов -го типа на j-м маршруте i-го направления, C ij _d - вместимость автобуса d-го типа. Тогда за период времени h провозная возможность автомобильного предприятия по -м маршруту составит:

^W ij = ^(zijii • ^cijii + ^Ziji2 • ^Ciji2 +

... ^+Z ijid • ^Cijid +... ^+Zijis • ^Cijis^{) + (Z}ij2i

• ^Cij21 ^{+ Z}ij22 • ^Cij22 +...+

^+Zij2d • ^Cij2d ⁺-----^{+ Z}ij2s • ^Cij2s) ⁺----

^{+ (Z}ijti • ^Cijti ^+Zijt2 • ^Cijt2 +...+ ^Zijtd

• ^Cijtd +...+ ^Zijts • ^Cijts) ⁺

. ..+( ^Zijhi • ^Cijh1 ^{+ Z}ijh2 • ^Cijh2 +...+ ^Zijhd

• •    ^Cijhd +...+ ^Zijhs

• •    C ijhs ).                    (3)

Для эффективного осуществления транспортного процесса необходимо, чтобы провозная способность автопредприятия по -му маршруту i-го транспортного направления рационально соответствовала объему пассажиропотока по данному направлению. Исходя из этого показателями эффективности транспортного процесса при перевозке пассажиров автобусами могут быть, с одной стороны, показатели, характеризующие объем выполненных перевозок, а с другой стороны - надежность их выполнения, определяющая стабильность и полноту удовлетворения потребности граждан в международных автобусных перевозках.

В ходе функционирования системы международных автобусных перевозок, как величина пассажиропотока, так и провозная способность автопарка не остаются постоянными, а изменяются во времени в широких пределах. Поэтому в системе возможны состояния, когда пассажиропоток будет превышать провозные возможности подразделений автопредприятия по конкретным маршрутам и направлениям, иными словами, возможны состояния, когда система вынуждена отказывать желающим в перевозках.

При формировании системы международных автобусных перевозок в регионе исключительно важно располагать данными, характеризующими объемы пассажиропотоков по всем возможным маршрутам транспортных направлений. Изучение данного вопроса показывает, что объемы пассажиропотоков на всех без исключения направлениях изменяется в широких пределах.

Допустим Q ij _t и Q ij _t t - соответственно верхняя и нижняя границы допуска объема пассажиропотока, то есть максимальное и минимальное количество пассажиров, подлежащих перевозки за определенный период (сутки, неделя, месяц, год). Тогда поле допуска определяется зависимостью:

AQ ijt = Q !jt -Q Hjt , (4)

а его центр будет равен:

Q ijt = (Qt jt + Q Hjt )/2. (5)

Соответственно W-^ - центр фактического поля допуска провозной возможности системы за определенный период (сутки, неделя, месяц, год).

Для того чтобы в системе не было отказов, провозная способность системы должна превышать объем пассажиропотока в течение заданного периода. Однако в этом случае определенная часть автобусов не будет использована по назначению, что может привести к значительному снижению эффективности использования транспортных средств.

Для определения рационального уровня укомплектования автопредприятий автобусами при формировании системы международных автобусных пассажирских перевозок возникает необходимость использования экономических показателей. С этой целью обозначим потери денежных средств от недовыполненного объема и несвоевременности пассажирских перевозок на j-м маршруте i-го направления через Pij, а потери денежных средств от простоев и нерационального использования автобусного парка - через Qij. Тогда представляется возможным составить уравнение, функционально выражающее зависимость суммарных потерь от среднеквадратического отклонения провозной способности системы:

_{и    р Р} (Qfj_t — ^Wut\

Uij = Pij^F(    Oij    ) + qij^(1-F((Qrjt-WiXjt)/aij^),  (6)

где O ij - среднеквадратическое отклонение провозной способности системы на j -м маршруте i -го направления; F - интеграл Лапласа в пределах от - s до QF_г

Возьмем от выражения (6) первую производную f'(ij), применим правило дифференцирования интеграла по переменной, входящей в его предел и приравняем полученный результат к нулю. В итоге получаем:

• - ( q B -W X ) 2          — ⁽ Q H —W X )’ ) ²

ijt ijt2

P.e    2"i   - q • e    °s     = 0.

Преобразуем выражение (7) к виду:

q-         ⁽ q H -^w x ) 2 - ⁽ q b -^w x ) 2

• -j- = e -       2 "2       .(8)

P ij

Из данного выражения вытекает:

Принимая закономерное для нормального закона распределения случайной величины положения о том, что в диапазон разброса случайной величины с высокой степенью достоверности укладывается 6 о, получаем выра- жение:

W^r = Q Fjt +^(lnq ij -lnP ij ). (10)

Анализ итоговой зависимости (10) показывает, что если потери от недовыполнения объема перевозок равны потерям от простоя транспортных средств, то тогда оптимальное значение провозной способности автопредприятия по j-му маршруту i-го направления определяется математическим ожиданием случайной величины объема пассажиропотока за период h. В противном случае они выражаются суммой составляющих второй части уравнения (10).

Расчеты показывают, что внедрение уравнения (10) в практику работы автопредприятий позволит получить значительный эффект от всех видов деятельности предприятия и в том числе от организации международных автобусных пассажирских перевозок.