Przykład planowania sieci publicznego transportu zbiorowego

Transkrypt

1 TRANSPORT PUBLICZNY Przykład planowania sieci publicznego transportu zbiorowego Źródło: Bieńczak M., 2015 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 1 METODYKA ZAŁOśENIA Dostarczanie pasażerom połączeń o możliwie krótkim czasie przejazdu (założenie I) Przyjęcie pewnego, zadanego wypełnienia środków transportu (założenie II) Przyjęcie minimalnego zapotrzebowania na PTZ, dla którego wskazane jest uruchomienie linii (założenie III) Dane wejściowe założenie II ETAP I ETAP II założenie III założenie I Dane wyjściowe Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 2 1

2 METODYKA - KONCEPCJA Przy następujących ograniczeniach: pojemność środka transportu lista na rejonów całej transportowych (nazwa, numer) długości linii nie może być zbiór linii wszystkich rozważanych gałęzi PTZ przekroczona czasy przejazdów pomiędzy rejonami dla przewóz jest możliwy tylko tam, rozważanych gdzie gałęzi PTZ linia PTZ jest obsługiwana środkami czasy przesiadek transportu macierz ruchu dla podróży realizowanych PTZ każdy pasażer będzie obsłużony informacje o pojemnościach środków dokładnie taką gałęzią transportu transportu jakiej potrzebuje Dane wejściowe zakładane wypełnienie środków transportu. liczba kursów środków transportu jest liczbą naturalną zakładane wypełnienie środków transportu nie jest przekroczone ETAP siatka IPTZ zbiór linii ETAP II liczba kursów na poszczególnych liniach Poszukuj minimalnej liczby w zadanym kursów czasie obsługiwanych środkami transportu dla podróży z/do rejonów, w których występuje zadane zapotrzebowanie na PTZ. Znajdź zestaw najkrótszych Dane wyjściowe ścieżek w grafie. Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 3 Indeksy: i - rejon początkowy j - rejon końcowy k - rodzaj środka transportu m - linia PTZ Dane wejściowe: U ijk zapotrzebowanie na przejazd z i do j środkiem k C k pojemność środka transportu k L km przebieg m- tej linii dla środka transportu k X m zbiór przystanków m- tej linii PTZ,.., =, = Wartości szukane: N km liczba środków transportu k obsługujących m P kmij liczba osób w PTZ miedzy i a j w kursie m środkiem k / {0}, Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 4 2

3 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 5 METODYKA PROCEDURA Dla danego zbioru linii RPTZ Dane wejściowe: czasy przejazdu między rejonami transportowymi dla wszystkich rodzajów środków RPTZ, czasy przesiadki między wszystkimi rodzajami RPTZ w każdym rejonie transportowym Budowa grafu odzwierciedlającego sieć RPTZ Wykonaj: dla każdego rejonu transportowego przypisz tyle wierzchołów grafu ile rodzajów środków transportu jest w nim dostępnych jeżeli możliwa jest przesiadka między takim samym rodzajem środków transportu to przypisz wierzchołkowi czas przesiadki połącz krawędzie w taki sposób, by odzwierciedlały zbiór możliwych linii PRTZ jeżeli liczba wierzchołów w jednym rejonie transportowym jest większa od 1 to dodaj dodatkowe krawędzie oznaczające możliwość przesiadki miedzy różnymi rodzajami RPTZ dla każdej krawędzi łączącej wierzchołki należące do różnych rejonów transportowych przypisz czas przejazdu dla każdej krawędzi sztucznej przypisz czas przesiadki między różnymi rodzajami środków transportu RPTZ Rezultat: graf odwzorowujący system linii RPTZ następnie wykonaj: dla każdego regionu (wszystkich wierzchołków związanych z tym rejonem jako punktów startowych) procedurę poszukiwania najkrótszych ścieżek w zbudowanym grafie skierowanym zgodnie z Algorytmem Dijkstry Rezultat: zbiór najkrótszych ścieżek między wszystkimi parami rejonów transportowych mających połącznie z siecią RPTZ Budowa grafu odzwierciedlającego sieć RPTZ Wykonaj: dla każdego rejonu transportowego przypisz tyle wierzchołów grafu ile rodzajów środków transportu jest w nim dostępnych jeżeli możliwa jest przesiadka między takim samym rodzajem środków transportu to przypisz wierzchołkowi czas przesiadki połącz krawędzie w taki sposób, by odzwierciedlały zbiór możliwych linii PRTZ jeżeli liczba wierzchołów w jednym rejonie transportowym jest większa od 1 to następnie dodaj wykonaj: dodatkowe krawędzie oznaczające możliwość przesiadki miedzy dla każdego różnymi regionu rodzajami (wszystkich RPTZ wierzchołków związanych z tym dla każdej krawędzi łączącej wierzchołki należące do różnych rejonów rejonem jako punktów startowych) procedurę poszukiwania najkrótszych transportowych przypisz czas przejazdu ścieżek w zbudowanym grafie skierowanym zgodnie z Algorytmem Dijkstry dla każdej krawędzi sztucznej przypisz czas przesiadki między Rezultat: różnymi zbiór najkrótszych rodzajami środków ścieżek transportu między RPTZ wszystkimi parami rejonów transportowych Rezultat: graf odwzorowujący mających połącznie system z linii siecią RPTZ RPTZ Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 6 3

4 aktualizuj dla każdego odcinka na którym występuje tylko jedno powtarzaj: //faza A połączenie (linia autobusowa/kolejowa) i min_popyt> próg: wykonaj wstaw dla każdej na zidentyfikowany nieobsłużonej podróży odcinek //faza linii ze B zbioru linii RPTZ minimalną wykonaj liczbą kursów obsługującą zapotrzebowanie wprowadź kurs, który będzie charakteryzował się najwyższym przyporządkuj wypełnieniem podróże środka które transportu muszą być wykonane na tych odcinkach przyporządkuj podróże które muszą być wykonane na tych przyporządkuj odcinkach inne podróże, które mogą być wykonane przy wykorzystaniu wolnych miejsc w środku transportu koniec, przyporządkuj gdy: inne podróże, które mogą być wykonane przy dopóki wykorzystaniu (identyfikacja wolnych odcinków miejsc potrzebnych w środku do transportu wykonania podróży, koniec, dla gdy: których nie można wskazać alternatyw ) = PRAWDA liczba nieobsłużonych podróży w podłączonych krawędziami rejonach = gmin (razem z gminami ościennymi 315) 43 linie kolejowe ponad 1000 autobusowych zagregowanych do 694 liczba mieszkańców: powierzchnia ,50 km² Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 8 4

5 Etap I wyznaczenie najszybszych połączeń (w istocie ścieżek rozwiązanie problemu najkrótszej ścieżki dla każdej pary rejonów transportowych) Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 9 Etap II heurystyczne rozłożenie macierzy ruchu na wybrane linie z predefiniowanego zbioru. Rozwiązanie ujawnia kursy, które mają być realizowane na poszczególnych liniach Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 10 5

6 Sugerowane połączenia kolejowe Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 11 Potoki pasażerskie w transporcie kolejowym Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 12 6

7 Sugerowane połączenia autobusowe 13 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Potoki pasażerskie w transporcie autobusowym Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 14 7

8 Sugerowane połączenia PTZ Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 15 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Z wykorzystaniem Charakterystyka autorskiej metodyki Odwzorowanie Uproszczone jeden Metodyka Optymalizacja dokładna sieci przystanek na rejon rozwiązywania i heurystyczna transportowej transportowy Uwzględnienie Wsparcie kalibracji transportu macierzy Jedynie w czasie Brak przejazdu indywidualnego ruchu PTZ Możliwość (TI) testowania Otwartość Pełna Tak scenariuszy rozwiązania zmian w sieci Koszt??? Poprzez podanie zbioru Możliwość Ocena linii i kursów wybranych testowania zmian Wprost rozwiązania przez procedurę popytowych optymalizującą Z wykorzystaniem środowiska PTV Visum Algorytmy rozkładu potoków Dowolna sieć uwzględniające liczba przystanków układ linii zaproponowany ekspercko Uwzględnione w podziale modalnym, Algorytmy widoczny kalibracji przepływ pasażerów między TI, a PTZ w zależności od oferty Niepełna Tak Koszt licencji oprogramowania PTV Poprzez Wymaga rozkład przeprowadzenia potoków ruchu dodatkowych na sieć prac Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 16 8

9 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Dostępne dane, dostępna dokumentacja Optymalizacja oferty transportu publicznego Plan transportowy KBR Model ruchu Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 17 9