System eksploatacji autobusów

Autobusy działając w strukturach przedsiębiorstw transportu miejskiego eksploatowane są zgodnie z przyjętym systemem eksploatacji (zwany dalej ‘systemem’).

Model symulacyjny został zaprojektowany zgodnie ze strukturą systemu przedstawioną na rysunku 1.

Rysunek 1. System eksploatacji w postaci blokowej

System składa się z trzech podstawowych bloków, charakteryzujących się stanami eksploatacyjnymi: użytkowanie, kolejka do obsługi, obsługa oraz rezerwa. W ujęciu bardziej szczegółowym można wyróżnić dalsze elementy bloku Obsługa jak kanały obsługi i stanowiska obsługi.

Model symulacyjny systemu eksploatacji autobusów

W niniejszym rozdziale zostaną scharakteryzowane podstawowe założenia i struktura modelu symulacyjnego zwanego dalej modelem.

Założenia do modelu symulacyjnego

W modelu przyjęto za jednostkę czasu godzinę (Δ=1 godzina) i jest ona jednakowa dla wszystkich elementów modelu. Model posiada horyzont czasowy w postaci Całkowitego Symulowanego Czasu Eksploatacji (CSCE), który liczony jest w dobach (T) a na każdą z nich przypadają t = 24 godzin, a więc:

Tg = T x τ x Δ                                                                   (1)

wyznacza CSCE wyrażony w jednostkach czasu, godzinach.

Podstawowe założenia w badaniu modelu można sformułować następująco:

Określona jest macierz N = {nij}; i=1,2,…,7; j=1,2,…,t; t = 24, zapotrzebowania godzinowego na autobusy użytkowane w kolejnych dniach tygodnia, przy czym przyjmuje się, że i=1 odpowiada poniedziałkowi, /=2 wtorkowi, itd. Do /=7 odpowiadającego niedzieli. Chwilowa liczba autobusów użytkowanych (autobusy przebywające w stanie eksploatacyjnym ‘użytkowanie’) w dniu tygodnia / i godzinie j Nchij nie może być mniejsza od n a więc dla każdej godziny dnia tygodnia musi być zachowana nierówność (wzór 2):

Nchij ≥ nij                                         (2)

Niepożądana jest sytuacja, w której liczba autobusów faktycznie użytkowanych w godzinie j i w dniu tygodnia / jest mniejsza od liczby autobusów, która wynika z zapotrzebowania dla j godziny i / dnia tygodnia. określonej poniższą nierównością (wzór 3):

Nchij < nij                  (3)

  • Eksploatowany jest jeden typ autobusów.
  • Model jest modelem dyskretnym w czasie.
  • Zakłada się trzy rodzaje resursu. Resurs obsługi technicznej pierwszego rodzaju (OT-1), resurs obsługi technicznej drugiego rodzaju (OT-2), resurs całkowity po którym autobus kierowany jest na naprawę główną (NG). Resurs rozumiany jest jako liczba kilometrów po przejechaniu której autobus kierowany jest do Systemu Obsługi (blok nr.2, rysunek 1).
  • Każdy autobus ma do wykonania pracę przewozową Pp określoną długością trasy w km.
  • Zakłada się prawdopodobieństwo utraty zdatności puzzał w czasie użytkowania.

Metoda symulacji przebywania autobusu w wyodrębnionych stanach eksploatacyjnych

Elementem, który determinuje liczbę autobusów wymaganych do zaspokojenia popytu transportowego wyrażony został zapotrzebowaniem godzinowym. Zapotrzebowanie na autobusy użytkowane jest wyrażone poprzez wektor zapotrzebowania godzinowego N, w którym dla każdej przyjętej jednostki czasu (godziny) w jednej dobie występuje wartość liczbowa wyrażająca minimalną liczbę autobusów użytkowanych potrzebnych do zaspokojenia zapotrzebowania przewozowego. Elementy wektora zapotrzebowania wyrażone są przez n//-, gdzie (/ = 1,2,…,7; j = 1,2. t). Wielkość zapotrzebowania godzinowego określona jest dla siedmiu dni tygodnia / a ze względu na różnice kształtu popytu w dniach weekendowych, tj. sobocie i niedzieli wprowadzono dwa wektory zapotrzebowania.

Zapotrzebowania godzinowe, określone dla siedmiu dni tygodnia przyjęto jako niezmienne w całej symulacji. Przyjmuje się, iź zapotrzebowanie jest niezależne od czasu. Przykładowe wektory zapotrzebowania przedstawiono w postaci graficznej na rysunku 2.

Rysunek 2 Przykładowe zapotrzebowanie godzinowe na autobusy użytkowane dla określonych dni tygodnia:

a) dla i=1,2,…,5; b) dla i=6,7

W procesie symulacji wykonywane są m.in. procedury:

  1. Wycofywanie autobusów z zakończonym zadaniem – zmniejszenie liczby użytkowanych autobusów o te jednostki, które przejechały założoną liczbę kilometrów Pp.
  2. Wycofywanie nadmiarowych autobusów – zmniejszanie liczby użytkowanych autobusów w przypadku mniejszego zapotrzebowania.

Nchij > nij      dla i=1,2,…,7; j = 1,2 t ; t = 24                (4)

  1. Obsługa techniczna – wykonywane są czynności diagnostyczno-naprawcze.
  2. Uzupełnianie grupy pojazdów użytkowanych – zwiększanie liczby użytkowanych autobusów w przypadku konieczności zaspokojenia zapotrzebowania w godzinie /.

Nchij < nj        dla /=1,2,…,7; j = 1,2,…,t ; t = 24   (5)

  1. Użytkowanie – wykonywany jest proces transportowy [3].
  2. Sprawdzanie resursów – analiza wartości resursów chwilowych w celu wyszukania autobusów wymagających przeglądu technicznego w systemie obsługi.
  3. Generator utraty zdatności, kontrola zdatności – generator wystąpienia utraty zdatności. Wykorzystywany jest generator liczb losowych o rozkładzie jednostajnym [4].

[3] Piasecki Stanisław: Analiza systemowa transportu: Transport XXI Wieku. Warszawa 2004

[4] Woch Janusz: Statystyka procesów transportowych. Gliwice 2001