XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Для решения задачи выбора модели организации пассажирских перевозок на основе критериев, разработан алгоритм, состоящий из двух этапов.

На первом этапе производится отбор возможных вариантов транспортных систем, соответствующих требованиям по организации транспортного обслуживания:

охват транспортной системой всех остановочных пунктов рассматриваемой маршрутной сети (совокупности пунктов транспортного обслуживания определенной территории);

требуемая сезонность транспортного обслуживания маршрутной сети;

требуемая производственная мощность транспортной системы;

максимально допустимая продолжительность поездки;

возможности покупательной способности населения для осуществления поездок;

возможности бюджетной системы в поддержке пассажирских перевозок.

Алгоритм отбора возможных вариантов транспортных систем представлен на рисунке 1, а используемые в алгоритме обозначения приведены в описании ниже.

Рисунок 1 - Этап 1. Отбор возможных видов транспорта для осуществления перевозки

Обладая широкой областью применения, теория графов является эффективным математическим инструментом [1]. Благодаря простоте применения, заключенной в определении множества вершин, соединённых ребрами, теория графов применяется в разных областях деятельности [3] .

Для реализации первого этапа алгоритма по отбору возможных видов транспорта для осуществления перевозок используем методологические подходы теории графов.

В зависимости от требований к обслуживанию маршрутной сети могут быть применены:

простые (неориентированные) графы - G (V, E),

где V - множество вершин (остановок), а E - количество ребер (участков маршрута между остановками);

V = {v₁,v₂ … v_n}, E = {e₁,e₂ … e_n}

ориентированные графы - G (V, E),

где V – множество узлов, а E - множество дуг (участков маршрута между остановками в строго определенном направлении).

Для оценки охвата транспортной системой всех остановочных пунктов рассматриваемой маршрутной сети RN (routes network - маршрутная сеть) примем:

RN = G (S, SS);

Совокупностьвершин S = {S₁, S₂, S₃,…, S_n},

где: S_i= stop = остановки в пунктах транспортного обслуживания определенной территории.

Совокупность связей между вершинами SS = {S₁S₂, S₁S₃…, S_n-1S_n},

где: S_n-1S_n= связи между остановками в пунктах транспортного обслуживания определенной территории.

Обозначим каждую из остановок как вершины (узлы) графа, а связи между остановками обозначим ребрами (дугами).

Способом задания графа используем матрицу смежности: M: n * n, которая описывает транспортную сеть требуемой маршрутной сети

	mj	mj+1	…	mn
mi	0	1	1	1
mi+1	1	0	1	1
…	1	1	0	1
mn	1	1	1	0

Где: G = граф требуемой (эталонной) маршрутной сети;

G_1, G_2, G_3, …, G_n– графы маршрутов отбираемых транспортных систем.

Для того, чтобы условие соответствия и условие перехода к оценке следующего показателя выполнилось, на данном этапе маршруты отбираемых транспортных систем должны являться подграфами графа эталонной маршрутной сети и удовлетворять следующим условиям:

графы {G₁(V₁,E₁), G₂(V₂,E₂), G₃(V₃,E₃), G_n(V_n,E_n)} , G

при условии {V₁, V₂, V₃, V_n} V, {E₁, E₂, E₃, E_n}E.

Далее оцениваются возможности отобранных на первом шаге транспортных систем на соответствие требуемой сезонности транспортного обслуживания маршрутной сети.

Пусть S - seasonality (сезонность)

f(S) = n,

Показатель сезонности может принимать значение до 1 и менее.

При этом за 1 принимается требование (S_a) по круглогодичному обслуживанию. При необходимости транспортного обслуживания только в определенный период года, например, летний период с мая по сентябрь включительно значение данного параметра принимается равным S_a = 5/12 = 0,42.

Оцениваются возможности отобранных на первом и втором шаге транспортных систем на соответствие требуемой производственной мощности транспортного обслуживания маршрутной сети.

Пусть C - capacity (производственная мощность);

f(C) = n, .

Обозначим C_a – требуемое значение производственной мощности, а {C₁, C₂, C₃, …, C_n} – производственная мощность выбранных транспортных систем в качестве показателей для алгоритма.

Если C_a ≤ {C₁, C₂, … C_n}, то условие удовлетворяется, а иначе условие не выполняется и транспортная система выбывает из отбора.

На четвертом шаге оцениваются возможности отобранных на предыдущих шагах транспортных систем на соответствие максимально допустимой продолжительности поездки.

Пусть RT - ride time (время в пути)

f(RT) = n,

Пусть, RT_a – максимально допустимая продолжительность поездки, {RT₁, RT₂ …, RT_n}– время в пути следования транспортного средства из выбираемых транспортных систем.

Если {RT₁, RT₂ …, RT_n} ≤ RT_a условие удовлетворяется, а иначе условие не выполняется и транспортная система выбывает из отбора.

Таким образом, на первых шагах предложенного алгоритма осуществляется отбор транспортных систем, удовлетворяющих требованиям к техническим и потребительским параметрам транспортного обслуживания населения.

Далее для окончательного отбора транспортных систем необходимо проверить соответствие их характеристик функционирования возможностям покупательной способности населения и бюджетных расходов.

где T - tariff (пассажирский тариф);

B - budget expenditures (бюджетныерасходы).

При этом f(T) = n, и f(B) = n,

Где: T_a – максимально допустимая стоимость проезда;

{T₁, T₂, T₃, …, T_n} – стоимость проезда у выбираемых транспортных систем.

Если {T₁, T₂, T₃, …, T_n} ≤ T_a, то условие удовлетворяется, а иначе условие не выполняется и транспортная система выбывает из отбора.

Пусть, B_a – максимально допустимая величина бюджетных расходов;

{B₁, B₂, B₃, …, B_n} – бюджетные расходы, необходимые для работы выбираемых транспортных систем.

Если {B₁, B₂, B₃, …, B_n} ≤ B_a, то условие удовлетворяется, а иначе условие не выполняется и транспортная система выбывает из отбора.

Результатом первого этапа алгоритма являются отобранные транспортные системы, способные обеспечить перевозку с учетом имеющихся ограничений.

На втором этапе осуществляется выбор наиболее эффективного вида транспорта (транспортной системы) для осуществления перевозки (рисунок 2).

Для осуществления выбора разработан перечень параметров, объединенных в две группы:

Объемные и качественные параметры;

Экономические и регуляторные параметры.

В исследовании ограничимся 5 объемными и качественными параметрами и 3 экономическими и регуляторными параметрами. Разработанный перечень параметров является открытым и может быть дополнен в зависимости от особенностей организации транспортного обслуживания населения.

Рисунок 2 - Этап 2. Выбор отличительного вида транспорта для осуществления перевозки

Таблица 1 - Группа объемных и качественных параметров

Параметры			Расчет параметров	Комментарии
Xa	общий объем (вместимость)		Max{Xa1,Xa2 … ,Xan} = max Xa1/max Xa2 /max … Xan/max	Находим максимальный показатель Делим оставшиеся показатели на максимальный Находим долю каждого из показателей от максимального Доля = 1 - для максимального показателя
Xb	пиковый объем (вместимость)		Max{Xb1,X b2 … ,X bn} = max X b1/max X b2 /max … X bn/max	Находим максимальный показатель Делим оставшиеся показатели на максимальный Находим долю каждого из показателей от максимального Доля = 1 - для максимального показателя
Xc	пунктуальность		Количество баллов = n n,	Количество баллов = n n,
Xd	частота назначения (интервал между назначениями)		Количество баллов = n n,	Количество баллов = n n,
Xe	комплексное качество услуги (транспортная усталость)		Количество баллов = n n,	Количество баллов = n n,
В том числе:	Xe(1)	Климатические условия
	Xe(2)	Место для сидения/лежания
	Xe(3)	Прочие условия проезда

Таблица 2 - Группа экономических и регуляторных параметров

Параметры			Расчет параметров	Комментарии
Yа	стоимость проезда		Min{Ya1, Ya2… ,Yan} = min min/Ya1 min/Ya2 … min/Yan	Находим минимальный показатель Делим минимальный показатель на оставшиеся Находим долю минимального показателя от оставшихся, при условии, что минимальный показатель = 1
Yb	степень участия государства	Саморегулирование деятельности	1	В зависимости от вида регулирования присваивается количество баллов
		Заявительный порядок включение в Реестр маршрутов	0,8
		Заказ транспортного обслуживания без госрегулирования тарифов	0,6
		Заказ транспортного обслуживания с установлением максимального тарифа без субсидий	0,4
		Заказ с госрегулированием тарифов и субсидиями	0,2
Yc	бюджетная нагрузка		1 бал – самофинансирование [0;1) - доля тарифной составляющей в себестоимости 0 – полное субсидирование	В зависимости от соотношения тарифной и субсидируемой составляющих в покрытии себестоимости

Предложенные для выбора транспортной системы параметров имеют разную значимость [2]. Поэтому целесообразно использовать метод экспертных оценок для учета значимости для различных видов пассажирских перевозок.

Результат экспертных оценок значимости параметров организации пассажирских перевозок представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Экспертные оценки значимости параметров организации пассажирских перевозок

Виды пассажирских перевозок	Оценка значимости параметров (z)
	Xa	Xb	Xc	Xd	Xe	Ya	Yb	Yc
Межрегиональные	1	3	2	1	2	3	1	2
Региональные	1	3	1	2	2	3	2	3
Муниципальные	2	3	2	3	2	2	1	1

Выбор варианта транспортной системы с учетом значимости параметров может проводиться по максимальному значению суммы баллов:

Max{U¹, U²… ,Uⁿ} = Opt,

где U^ij– сумма баллов по i-той транспортной системе для j-того вида пассажирских перевозок

U^ij= X^ij_a*z^ij₁ + X^ij_b*z^ij₂ + X^ij_c*z^ij₃ + X^ij_d*z^ij₄ + X^ij_e*z^ij₅ + Y^ij_a*z^ij₆ + X^ij_b*z^ij₇ + X^ij_c*z^ij₈.

Таким образом, разработанный алгоритм позволяет выбрать наиболее эффективную транспортную систему для организации пассажирских перевозок в конкретных условиях.

Список литературы и источников:

Терешина Н.П., Епишкин И.А., Ефимов С.М. Экономическое обоснование перспективной модели долгосрочного государственного регулирования тарифов на пассажирские перевозки в дальнем железнодорожном сообщении // Транспортное дело России, №1, 2015. С. 7-11

Кузина Е. Л. Алгоритм оценки эколого-экономической безопасности деятельности предприятий железнодорожной отрасли / Е. Л. Кузина // Terra Economicus. – 2011. – Т. 9. – № 4-2. – С. 155-158.

Павлова Е. Е. Некоторые проблемы модернизации и инновационного развития железнодорожной отрасли России / Е. Е. Павлова // Вестник АПК Ставрополья. – 2016. – № 2(22). – С. 288-293

Код для цитирования: Скопировать