Подходи за математическо моделиране на резервацията на места в железопътния транспорт

      Статията представя подход и методика за моделиране на резервацията на места в железопътния транспорт. Определени са основните параметри на системата: период за резервация и квоти по основни железопътни гари. Представеният модел може да бъде заложен в съвременна система за резервация на места в железопътния транспорт.
      В своята Бяла книга „Европейската транспортна политика до 2010 г. време за вземане на решения“ Европейската комисия обяви намерението си да продължи изграждането на вътрешния пазар в областта на железопътните услуги, като предложи отварянето на пазара за международни услуги за превоз на пътници.В тази връзка, за да се осъществи по- ефективен и чист транспорт с високо качество на обслужване на 6 юни 2011 г., заместник-председателят Калас, комисар на ЕС за транспорт, стартира инициатива Smart Challenge мобилност, която да стимулира развитието на интегрирана трансгранична технология за мултимодални пътувания. Основната цел е създаване на практически инструменти, с които пътниците да планират и осъществяват пътуване от точка до точка чрез комбиниране на различните видове транспорт, графици, тарифи, системи за продажба и резервация на билети. Някои от  примерните проекти-решения публикувани на електронната страница на ЕК са:
      - Решение за бъдеща мултимодална система AMADEUS, комбинираща съществуващо решение за разпределение на въздушното пространство и планираната пан- европейска платформа за разпределение на железопътния транспорт.
      - ROUTiT – система за планиране, даваща възможност за изчисляване на най-бързия маршрут и предоставяща информация за (не)сигурност на времето за пътуване.
      - NCRS Demokritos - предложение за отворена платформа за интелигентни мултимодалните пътувания Scheduler под формата на адаптивни асинхронни P2P мрежи, осигуряващи сътрудничество в реално време за насрочване на услуги.
      Обща характеристика на тези и множество други примерни решения публикувани на електронната страница на ЕК е, че реализацията им е свързана с използване на съвременни информационни технологии (ИТ) и прилагане на основните принципи за моделиране на транспортни системи. В тази връзка, в настоящата статия се спираме на някои въпроси, свързани с моделиране на системи за резервация на места в пътническия железопътен транспорт.

      Модел на система за резервация
Факт е, че превозът на пътници е транспортен процес, представляващ съвкупност на множество от операции, които притежават характерни особености, като:
- случайност – стохастичният характер на пътнико-потоците се определя от факта, че част от тях се формират относително постоянно, други съвсем непредвидимо и случайно.
- Разнородност на транспортните потоци в зависимост от вида на транспортните средства и от процесите във времето (вероятностен, детерминиран, дискретен или непрекъснат).
- Различна интензивност на постъпване на транспортни единици – в зависимост от региона и категоризацията на жп мрежата, капацитетът на движение е различен.
- Трансформация на транспортните потоци.
- Многофазност и цикличност – в зависимост от целите на изследване, процесът при транспортиране на пътници, може да се представи, като съвкупност от повтарящи се под процеси.
- Неравномерност на постъпване на пътнико- потоците – часовата, седмична и сезонна неравномерност е от решаващо значение при моделирането.
В практиката системата за резервация на места в пътническия железопътен транспорт се разглежда, като подсистема на системата за продажба на билети. Начин за решение на сложните проблеми, свързани с управление на процеси при резервацията на места е използването на математическото моделиране. Като правило в дискретното моделиране времето се явява основна независима променлива, а в случая хора, оборудване, разстояния, заявки и др. са зависими променливи и се определят като компоненти на системата.
Моделът на такава система би трябвало да създаде условия за:
1. Ефективно и ефикасно използване (натоварване) на железопътните превозни средства при превоз на пътници.
2. Изграждане на съвременна уеб базирана информационна система за продажба на билети.
3. Организиране на база данни за осъществяване на статистически анализ и мониторинг на системата.
4. Създаване на методика за провеждане на политика на финансови преференции, приоритетно обслужване и максимално удовлетворяване на потребностите и изискванията на пътниците.
Постигането на тези цели изисква прецизно прогнозиране на пътнико-потока и използване на методика за приоритетно удовлетворяване на заявки за резервация за максимални разстояния по маршрута с максимална плътност на натоварване за всеки влак. Необходимо е системата да формира времеви хоризонт за предварителна продажба и резервация на билети, т.е. времето (бр. дни на предварителна продажба) за всяка гара да се определя на база прогноза за извършена работа при превоз на пътници. Това е свързано с определяне съотношението за взаимодействие на компонентите характеризиращи работата  на гарите прилежащи на определен полигон (фиг. 1).



Компоненти – характеризиращи работата  на гарите
• брой пътници (a)
• разстояние между гарите ( l)
• брой гари (N) прилежащи на произволен железопътен полигон
• брой гари (n), които транспортират пътници - последната гара от маршрута обслужва само пристигащи пътници n=N-1
• работа (p)извършена от една гара в едно междугарие




Компоненти – характеризиращи полигон   
   
 

      В зависимост от наличието на данни за пътнико потока (A) могат да се ползват два основни варианти за прогнозиране и отчитане на работата при превоз на пътници.
Вариант 1 – Наличност на наблюдения и данни за продажба на билети от гарите прилежащи на полигона (бр.пътници, релации).
     Вариант2 –Не съществува предварителна информация за бр.пътници и релации за продажбата на билети от га  рите прилежащи на полигона. В случая броя на пътниците се определя като се приложи подходящ прогнозен модел.




       Важна стъпка при моделирането на системата за резервация е определянето на коефициент на тежест за разпределение (К) в зависимост от извършената работа от гарите. Тази величина е необходима за определянето на съществени параметри на системата за резервация, касаещи реализиране на политика на преференции и политика за ефективно използване на железопътните превозни средства.

 



      Използването на  квоти е свързано с  гарантиране на експлоатационната надеждност и ефикасност на системата. Например при липса на връзка с централния сървър, билетните каси ще работят в авариен режим, т.е. на всяка гара, за всяко гише обслужващо пътници ще има възможност предварително да се осигури схема, по която да се продават на билети с резервации на места.
      Предварителнотоопределяне на контингент (квоти) е средствоза съставянеалгоритъм и прилагане на софтуерно решение за равномерноразпределение на продажбите по цялата дължина на влака, така че да се избегне струпване на пътници пред един вагон при слизане и качване.

 
  



 

      Заключение
      Една по- малка част от научните изследвания имат фундаментален характер, а по- голямата част от тях са научно- приложни. Тази констатация позволява, да се счита че те имат съществено влияние върху социално- икономическото развитие на страната.
      Целта на представения до тук материал е да се постави началото на иновативна концепция  и методология за разработване на оптимални технологии и проектни решения на системи за резервация и продажба на билети. В тази връзка и с оглед реализиране на инициативата Smart Challenge, като елемент за постигането на Единно европейско транспортно пространство е необходимо използване в максимална степен на възможностите за участие на нашата страна в европейски програми за развитие на интегрирана трансгранична технология за мултимодални пътувания.


[1] Райков, Р.; Размов, Т.; Петров, Д., Мениджмънт и маркетинг на транспорта, ВТУ “Т. Каблешков”, 2002.
[2] Качаунов, Т.; Карагьозов, К.; Размов, Т.; Купенов, К.,Имитационно моделиране на транспортните процеси ВТУ “Т. Каблешков”, 1998.
[3] Качаунов, Т., Моделиране и оптимизация на транспортните потоци, издателство ВТУ “Т. Каблешков”, 2005. [4] Тренчев, Ив., Модел за корпоративна информационна система в БДЖ, сп. „Железопътен транспорт” бр.9, 2009.
[5] Тренчев, Ив., BI и интелигентни транспортни системи – перспективна област за приложение на ИТ, сп. „CIO” бр.7, 2009.
[6]Електронна старица на Европейската железопътна агенция, 2012 .
[7]Електронна старица на Европейската комисия, 2012 .
[8] С Т Р А Т Е Г И Я ЗА РАЗВИТИЕ НА НАУЧНИТЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА ВИСШЕ ТРАНСПОРТНО УЧИЛИЩЕ “ТОДОР КАБЛЕШКОВ” 2009 г.



  • Етикети: Бизнес и сътрудничество