Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження моделі транспортної системи мікрорайону
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
О
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Індивідуальна робота
Предмет:
Інформаційні технології
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА КОМП’ЮТЕРНИХ НАУК
СЕКЦІЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ПРОЕКТУВАННЯ
ІНДИВІДУАЛЬНЕ ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
з дисципліни
«Моделювання систем»
на тему:
«Дослідження моделі транспортної системи мікрорайону»
Зміст
Вступ 3
1 Сучасний стан питання 4
2 Постановка проблеми 5
3 Побудова моделі для дослідження системи 7
3.1 Аналіз системи 7
3.2 Математична модель 8
3.3 Дослідження моделей 9
3.3.1 Граничні умови 9
3.3.2 Начальні умови 9
3.3.3 Вихідні параметри, що необхідно отримати для прийняття рішення щодо оптимальної структури системи 9
4 Аналіз результатів 11
Висновки 12
Список літератури 13
Додаток А Лістинг програми 14
Вступ
Моделювання як одну з найважливіших категорій процесу пізнання неможливо відокремити від розвитку людства. З кожним роком все частіше постають питання про ефективне використання ресурсів, зменшення витрат на реалізацію проектів, підвищення якості обслуговування. Саме ці питання і дозволяють вирішити системи масового обслуговування. Моделювання СМО широко використовується в різних сферах життя суспільства, особливо в сфері розробки транспортної системи.
Транспорт є однією з найважливіших галузей економіки України, від стабільної й ефективної роботи якого значною мірою залежить добробут населення, розвиток національної економіки та безпека держави. Транспорт належить до галузі виробництва матеріальних послуг. З урахуванням провідної ролі транспорту в ринковій економіці, управління транспортом виділяється в окремий блок, що одержав назву транспортна логістика.
При дослідженні роботи міського пасажирського транспорту починати слід з самого складного суб'єкта в перевізному процесі - пасажира. Режим функціонування транспортної системи міста залежить від того, коли у людини виникне потреба в перевезенні, між якими пунктами зупинок, наскільки важлива ця поїздка, якому виду транспорту віддасть перевагу людина тощо.
У даній роботі будемо досліджувати транспортну частину мікрорайону. Це дасть змогу оцінити потреби жителів мікрорайону у транспорті для подальшого створення транспортної системи міста.
1 Сучасний стан питання
На сьогодні стан міських транспортних систем в Україні важко назвати задовільним. Зокрема, міський пасажирський транспорт має складну структуру, в якій, як правило, висока частка мікроавтобусів малої місткості, що призводить до зростання завантаження транспортної мережі, підвищує витрати часу на пересування по місту як на індивідуальному, так і на громадському транспорті.
Останнім часом спостерігається збільшення кількості маршрутів і інтенсивності руху транспорту, в тому числі і суспільного. З одного боку, це сприяє більш якісному обслуговуванню пасажирів (зменшується час очікування на зупинному пункті, з'являється можливість вибору варіанта пересування і т.д.). З іншого боку, зростання інтенсивності роботи транспорту призводить до погіршення екологічної обстановки, підвищує небезпеку перевантаження доріг, а збільшення кількості маршрутів - до зайвої конкуренції між перевізниками за пасажирів, що знижує безпеку руху.
Метою роботи є розробка математичної моделі, що визначатиме необхідну кількість транспортних засобів, необхідних для задоволення потреб жителів мікрорайону. Для розрахунку параметрів транспортної системи мікрорайону запропоновану модель необхідно реалізувати у вигляді комп’ютерної програми.
2 Постановка проблеми
Задача: Створити модель транспортної системи мікрорайону з населенням 15 000 чол. Імовірність користування транспортом вранці і ввечері – 0,85, а вдень – 0,3. Час чекання на зупинці повинен бути не більше 20 хв. Визначити скільки маршрутних таксі місткістю 18 осіб потрібно для обслуговування мікрорайону і чи доцільно замінити їх на автобуси місткістю 50 осіб.
Для дослідження моделей нам необхідно розподілити роботу на такі етапи:
Отримання та аналіз завдання
Пошук необхідної інформації
Проектування складових математичної (комп’ютерної) моделі
Створення моделей, які треба дослідити
Розробка супровідної документації
Проведення досліджень
Аналіз проведених досліджень
Розробка документації про результати досліджень
Підготовка проекту до здачі
Здача проекту
Інструментом для вирішення даного завдання було обрано програмний продукт Visual Studio 2010 за допомогою мови Visual Basic.
Призначення графіку: чітко відстежується, що виконується кожного тижня, зручно позначати кількість виконавців роботи.
Таблиця 1 – Діаграма Ганта
3 Побудова моделі для дослідження системи
3.1 Аналіз системи
Вхідними даними, для моделювання транспортної системи є
населення мікрорайону – 15000 чоловік
максимальний час очікування транспортного засобу – 20 хвилин
імовірність користуванням транспортним засобом
вранці – 0,85
вдень – 0,3
ввечері – 0,85
кількість місць у маршрутному таксі – 18
кількість місць в автобусі – 50.
Так як у завданні є розгалуження перевезення пасажирів вранці, вдень та ввечері, то потрібно визначити робочий день транспортного засобу, інтервальні проміжки ранку, дня та вечора.
Так як робочий день для водія транспортного засобу становить 8 год. на добу, то припустимо, що тривалість робочого дня транспортного засобу буде тривати з 6:00 до 22:00. Серед них
ранок триватиме 6:00 до 10:00, тобто 4 години
день триватиме з 10:00 до 17:00, тобто 7 годин
вечір триватиме з 17:00 до 22:00, тобто 5 годин
Також припускаємо, що кожне маршрутне таксі проходить одне коло маршруту за 1 годину.
3.2 Математична модель
Визначення кількості транспортних засобів визначається за такими етапами:
Визначимо кількість пасажирів, які будуть користуватися транспортом вранці, вдень та ввечері, за формулою:
Nі = N* Pі , де
Nі – кількість пасажирів в і-ий період часу;
N – кількість жителів мікрорайону;
Pі – імовірність використання транспортного засобу в і-ий період часу.
Знаходимо інтенсивність надходження пасажира на зупинку вранці, вдень та ввечері за формулою:
λi = Nі / Ti , де
λi – інтенсивність надходження пасажира на зупинку в і-ий період часу;
Ti – тривалість і-ого періоду часу.
Визначимо кількість транспортних засобів, що необхідні для обслуговування інтенсивності надходження пасажирів за ранок, день або вечір:
Nтр.з. = λi / Mтр.з , де
Nтр.з – кількість транспортних засобів за і-ий період часу;
Mтр.з – кількість місць у транспортному засобі.
Знаходження кількості транспортних засобів, знаходячи найбільшу кількість серед часових інтервалів.
Для полегшення розрахунку параметрів транспортної системи та пришвидшення процесу аналізу результатів запропонована модель реалізована у Visual Studio 2010 як програма, написана на мові Visual Basic.
Під час виконання програмування основні математичні розрахунки були представлені у вигляді функцій розрахунку кількості маршрутних таксі у різних часових проміжках, розрахунку кількості автобусів вранці, вдень і ввечері та функції знаходження кількості транспортних засобів для задоволення потреб мікрорайону.
Лістинг програми наведений у додатку А.
3.3 Дослідження моделей
3.3.1 Граничні умови
Згідно з постановкою задачі маємо такі граничні уиови:
Tоч.max = 20 хв. – максимальне очікування пасажиром маршрутного таксі чи автобуса
Mм.т = 18 пасажирів – місткість маршрутного таксі
Mа = 50 пасажирів – місткість автобуса.
3.3.2 Начальні умови
Згідно з постановкою задачі нам відомі такі параметри
N = 15000 чоловік – населення мікрорайону
Pр = 0,85 – імовірність користування транспортом вранці
Pд = 0,3 – імовірність користування транспортом вдень
Pв = 0,85 – імовірність користування транспортом ввечері
3.3.3 Вихідні параметри, що необхідно отримати для прийняття рішення щодо оптимальної структури системи
Під час виконання дослідження необхідно отримати значення кількості маршрутних таксі та кількості автобусів, необхідних для функціонування транспортної моделі мікрорайону.
Результати роботи програми наведені на рисунку 1 та на рисунку 2.
Рисунок 1 – Результат роботи програми з кількістю транспортних засобів
Рисунок 2 – Результат роботи програми з кількістю транспортних засобів по періодам часу
4 Аналіз результатів
Під час виконання індивідуального домашнього завдання розроблена математична модель реалізована як програма «Транспортная система микрорайона» (рис.3). В результаті роботи програми (рис.1) було виявлено, що для забезпечення мікрорайону транспортними засобами необхідно мати 178 маршрутних таксі або 65 автобусів.
Рисунок 3 – Програма «Транспортная система микрорайона»
Використання автобусів дозволить розвантажити потік руху на шляхах міста, скоротити витрати на паливо та на заробітну плату робітникам. Також покращиться екологічна ситуація у місті за рахунок зменшення викиду вихлопних газів.
За результатами дослідження (рис.2) було встановлено, що необхідна кількість транспортних засобів вранці та ввечері суттєво не відрізняється, а в обідній період становить втричі меншу величину. Тому можна виділити 2 режими роботи за періодами часу:
ранок та вечір;
обід.
У перший період необхідно залучити увесь транспортний парк для задоволення потреб населення, а в обід – втричі менше. Такий поділ дасть змогу зменшити витрати на паливо.
Висновки
Під час виконання індивідуального домашнього завдання було вивчено методи моделювання систем масового обслуговування, до яких відносять і транспортну систему мікрорайону, розроблена математична модель для визначення необхідної кількості транспортних засобів, необхідних для обслуговування населення мікрорайону.
Аналіз результатів розрахунку за запропонованою моделлю показав, що при однакових вхідних даних, необхідна кількість маршрутних таксі втричі більша, ніж автобусів. Використання автобусів дозволить розвантажити потік руху на шляхах міста, скоротити витрати на паливо та на заробітну плату робітникам. Також покращиться екологічна ситуація у місті за рахунок зменшення викиду вихлопних газів.
Також в результаті дослідження було запропоновано виділити 2 режими роботи, що дозволить скоротити витрати на паливо.
Розроблена у даному дослідженні програма, яка реалізує модель, може бути використана під час проектування та модернізації транспортної системи міста.
Список літератури
Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. Для вузов – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Шк.., 2001. – 343 с.:ил.
Томашевський В.М. Моделювання систем. – 351 с.
Додаток А Лістинг програми
Public Class Form1
'Функция нахождения количества маршрутных такси утром, днем или вечером
Function Kol_mar_taxi(ByVal N As Single, ByVal Pi As Single, ByVal Ti As Single, ByVal Nmt As Single)
Dim Ni As Single 'Количество пассажиров, которые приходят на остановку утром, днем или вечером
Dim Li As Single 'Интенсивность прихода пассажиров на остановку утром, днем или вечером за 1 час
Dim Mmt As Single 'Количество маршрутных такси
Ni = N * Pi
Li = Ni / Ti
Mmt = Li / Nmt
Return Mmt + 1
End Function
'Функция нахождения количества автобусов утром, днем или вечером
Function Kol_bus(ByVal N As Single, ByVal Pi As Single, ByVal Ti As Single, ByVal Na As Single)
Dim Ni As Single 'Количество пассажиров, которые приходят на остановку утром, днем иди вечером
Dim Li As Single 'Интенсивность прихода пассажиров на остановку утром, днем или вечером за 1 час
Dim Ma As Integer 'Количество автобусов
Ni = N * Pi
Li = Ni / Ti
Ma = Li / Na
Return Ma + 1
End Function
'Функция нахождения максимального числа транспорта
Function Max(ByVal a As Single, ByVal b As Single)
Dim max_tr As Single
If a > b Then
max_tr = a
Else
max_tr = b
End If
Return max_tr
End Function
Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
Dim N As Single 'Количество жителей микрорайона
Dim Nmt As Single 'Вместимость маршрутного такси
Dim Na As Single 'Вместимость автобуса
Dim Py As Single 'Вероятность использования транспортным средством утром
Dim Pd As Single 'Вероятность использования транспортным средством днем
Dim Pv As Single 'Вероятность использования транспортным средством вечером
Dim Vo As Single 'Время ожидание
Dim Ty As Single 'Длительность рабочего дня утром
Dim Td As Single 'Длительность рабочего дня днем
Dim Tv As Single 'Длительность рабочего дня вечером
N = CSng(TextBox1.Text)
Nmt = CSng(TextBox2.Text)
Na = CSng(TextBox3.Text)
Py = CSng(TextBox5.Text)
Pd = CSng(TextBox6.Text)
Pv = CSng(TextBox7.Text)
Vo = CSng(TextBox4.Text)
Ty = CSng(TextBox8.Text)
Td = CSng(TextBox9.Text)
Tv = CSng(TextBox10.Text)
Dim Mmty As Single
Dim Mmtd As Single
Dim Mmtv As Single
Dim Mmt As Integer 'Количество маршрутных такси
Mmty = Kol_mar_taxi(N, Py, Ty, Nmt)
Mmtd = Kol_mar_taxi(N, Pd, Td, Nmt)
Mmtv = Kol_mar_taxi(N, Pv, Tv, Nmt)
Mmt = Max(Max(Mmty, Mmtd), Mmtv)
Dim May As Single
Dim Mad As Single
Dim Mav As Single
Dim Ma As Integer 'Количество автобусов
May = Kol_bus(N, Py, Ty, Na)
Mad = Kol_bus(N, Pd, Td, Na)
Mav = Kol_bus(N, Pv, Tv, Na)
Ma = Max(Max(May, Mad), Mav)
Label14.Text = CStr(Mmt)
Label15.Text = CStr(Ma)
Form2.Show()
Form2.Label4.Text = " " + CStr(CInt(Mmty)) + " " + CStr(CInt(Mmtd)) + " " + CStr(CInt(Mmtv))
Form2.Label5.Text = " " + CStr(May) + " " + CStr(Mad) + " " + CStr(Mav)
End Sub
End Class
19.05.2015 01:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора