Przykład planowania sieci publicznego transportu zbiorowego
Transkrypt
Przykład planowania sieci publicznego transportu zbiorowego
2016-01-27 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 2016-01-27 METODYKA - KONCEPCJA Przy następujących ograniczeniach: • lista • pojemność środka transportu narejonów całej transportowych (nazwa, numer) • zbiór linii wszystkich rozważanych gałęzi PTZ długości linii nie może być • czasy przejazdów pomiędzy rejonami dla przekroczona rozważanych gałęzi PTZ • przewóz jest możliwy tylko tam, gdzie • środkami czasy przesiadek linia PTZ jest obsługiwana • macierz ruchu dla podróży realizowanych PTZ transportu • informacje o pojemnościach środków • każdy pasażer będzie obsłużony transportu dokładnie taką gałęzią transportu jakiej • zakładane wypełnienie środków transportu. potrzebuje Dane wejściowe • liczba kursów środków transportu jest liczbą naturalną • zakładane wypełnienie środków • przekroczone siatkaIPTZ – zbiór linii ETAP II transportu nie jest ETAP • liczba kursów na poszczególnych liniach w zadanym czasie Poszukuj minimalnej liczby kursów obsługiwanych środkami transportu dla podróży z/do rejonów, w których występuje zadane zapotrzebowanie na Znajdź zestaw najkrótszych ścieżek w grafie Dane wyjściowe PTZ. . Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 3 Indeksy: i - rejon początkowy j - rejon końcowy k - rodzaj środka transportu m - linia PTZ ≤ ∙ ∈,.., = Dane wejściowe: Uijk – zapotrzebowanie na przejazd z i do j środkiem k Ck – pojemność środka transportu k Lkm – przebieg m- tej linii dla środka transportu k Xm – zbiór przystanków m- tej linii PTZ , = Wartości szukane: Nkm – liczba środków transportu k obsługujących m Pkmij – liczba osób w PTZ miedzy i a j w kursie m środkiem k , ∈ /{0} Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 4 2 2016-01-27 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 5 METODYKA PROCEDURA Dla danego zbioru linii RPTZ Dane wejściowe: czasy przejazdu między rejonami transportowymi dla Budowa grafu wszystkich odzwierciedlającego siećczasy RPTZ rodzajów środków RPTZ, przesiadki między wszystkimi Wykonaj: rodzajami RPTZ w każdym rejonie transportowym Budowa grafu odzwierciedlającego sieć RPTZ dla każdego rejonu transportowego przypisz tyle wierzchołów grafu ile Wykonaj: dla każdego rejonu transportowego przypisz tyle wierzchołów grafu ile rodzajów środków transportu jest w nim dostępnych rodzajów środków transportu jest w nim dostępnych jeżeli możliwajeżeli jestmożliwa przesiadka między takim samym rodzajem środków jest przesiadka między takim samym rodzajem środków transportu to przypisz wierzchołkowi czas przesiadki transportu to przypisz wierzchołkowi czas przesiadki oraz połącz krawędzie w taki sposób, by odzwierciedlały zbiór oraz połącz krawędzie wPRTZ taki sposób, by odzwierciedlały zbiór możliwych możliwych linii jeżeli liczba wierzchołów w jednym rejonie transportowym jest linii PRTZ większa od 1 to jeżeli liczba wierzchołów w jednym rejonie transportowym jest większa od dodaj dodatkowe krawędzie oznaczające możliwość przesiadki miedzy różnymi rodzajami RPTZ 1 to dla każdej krawędzi łączącej wierzchołki należące do różnych dodaj dodatkowerejonów krawędzie oznaczające możliwość przesiadki miedzy następnie wykonaj: transportowych przypisz czas przejazdu orazRPTZ różnymi rodzajami dla każdego regionu (wszystkich wierzchołków związanych z tym dla każdej krawędzi „sztucznej” przypisz czas przesiadki dla każdej krawędzi łączącej wierzchołki należące do różnych rejonów różnymi rodzajami środków transportu RPTZ rejonem jako punktówmiędzy startowych) procedurę poszukiwania najkrótszych Rezultat: graf odwzorowujący system linii RPTZ transportowych przypisz czas przejazdu ścieżek w zbudowanym grafie skierowanym zgodnie z Algorytmem następnie wykonaj: orazdla każdego regionu (wszystkich wierzchołków związanych z tym rejonem Dijkstry dla każdej jako punktów startowych) procedurę poszukiwania najkrótszych w krawędzi „sztucznej” przypisz czasścieżek przesiadki między zbudowanym grafie skierowanym zgodnie z Algorytmem Dijkstry Rezultat: Rezultat:różnymi zbiór najkrótszych ścieżek między wszystkimi parami rejonów rodzajami środków transportu RPTZ zbiór najkrótszych ścieżek między wszystkimi parami rejonów transportowych transportowych mających siecią RPTZ połącznie z połącznie siecią RPTZ Rezultat: grafmających odwzorowujący systemzlinii RPTZ Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 6 3 2016-01-27 aktualizuj dla każdego odcinka na którym występuje tylko jedno powtarzaj: //faza A połączenie (linia autobusowa/kolejowa) i min_popyt> próg: wykonaj wstaw na zidentyfikowany odcinek //faza linii zeBzbioru linii RPTZ dla każdej nieobsłużonej podróży minimalną liczbą kursów obsługującą zapotrzebowanie wykonaj oraz wprowadź kurs, który będzie charakteryzował się najwyższym przyporządkuj podróże muszą być wykonane na tych wypełnieniem środkaktóre transportu odcinkach oraz oraz przyporządkuj podróże które muszą być wykonane na tych przyporządkuj odcinkach inne podróże, które mogą być wykonane przy wykorzystaniu wolnych miejsc w środku transportu oraz koniec, gdy: przyporządkuj inne podróże, które mogą być wykonane przy dopókiwykorzystaniu (identyfikacjawolnych odcinków potrzebnych dotransportu wykonania miejsc w środku podróży, dla których nie można wskazać alternatyw ) = PRAWDA koniec, gdy: liczba nieobsłużonych podróży w podłączonych krawędziami rejonach = 0 7 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO • 226 gmin (razem z gminami ościennymi 315) • 43 linie kolejowe oraz ponad 1000 autobusowych zagregowanych do 694 • liczba mieszkańców: 3 472 045 • powierzchnia 29 826,50 km² Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 8 4 2016-01-27 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO 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 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO 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 2016-01-27 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO Sugerowane połączenia kolejowe Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 11 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO Potoki pasażerskie w transporcie kolejowym Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 12 6 2016-01-27 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO Sugerowane połączenia autobusowe 13 Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO Potoki pasażerskie w transporcie autobusowym Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 14 7 2016-01-27 WERYFIKACJA METODYKI NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO Sugerowane połączenia PTZ Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 15 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Z wykorzystaniem środowiska PTV Visum Algorytmy rozkładu potoków Odwzorowanie Metodyka na sieć uwzględniające układ sieci Dowolna liczba przystanków rozwiązywania linii zaproponowany ekspercko transportowej Uwzględnienie Uwzględnione w podziale Wsparcie transportu widoczny przepływ kalibracji macierzy Jedynie w czasie Brak przejazdu modalnym, Algorytmy kalibracji indywidualnego PTZ pasażerów między TI, a PTZ w ruchu (TI) zależności od oferty Możliwość Otwartość testowania Pełna Niepełna Tak Tak rozwiązania scenariuszy zmian w sieci Koszt licencji oprogramowania Koszt ??? PTV Poprzez podanie zbioru Możliwość Ocena linii i kursów wybranych Poprzez Wymaga rozkład przeprowadzenia potoków ruchu Wprost testowania zmian rozwiązania przez procedurę dodatkowych na sieć prac popytowych optymalizującą Charakterystyka Z wykorzystaniem autorskiej metodyki Uproszczone – jeden Optymalizacja dokładna przystanek na rejon i heurystyczna transportowy Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 16 8 2016-01-27 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Dostępne dane, dostępna dokumentacja KBR Optymalizacja oferty transportu publicznego Plan transportowy Model ruchu Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu 17 9