На начальном этапе определяется площадь городской территории, на основании полученных данных производится дальнейший расчет:

Площадь городской территории

,

(1)

где F – площадь городской территории, км²;

Р – численность населения города, тыс.чел

ω – плотность населения, чел/км²

Для определения общего размера передвижений по зонам города и в целом по городу необходимо производить разбивку транспортной смети на максимально однородные участки по величине пассажиропотоков и геометрическим показателям УДC: длине продольной оси города, протяженности магистральной сети и расстояния между магистралями в сети. От этих параметров будет зависеть время сообщений между пунктами тяготения. Число участков, образующихся при разбивке, определяется величиной города и растет по мере увеличения населенного пункта. Например, для группы городов с числом жителей от 250 до 500 тыс.чел. число расчетных элементов составляет 8-20 зон.

В курсовой работе деление на зоны не осуществляется и принимается, что вышеуказанные показатели (длина продольной оси города, протяженность магистральной сети и расстояние между магистралями в сети), являющиеся исходными для определения годовой работы общественного транспорта, однородны на всей площади города. Их расчет производится по следующим формулам:

,

(2)

где L_прод – длина продольной оси города, км;

,

(3)

где l_м – расстояние между магистралями в сети, км;

σ – плотность сети городских магистральных улиц, км/км²;

Lм = F ,

(4)

где L_м – протяженность магистральной сети города, км;

При расчете и прогнозировании систем общественного транспорта необходимо знать среднюю дальность поездок и количество передвижений пассажиров, а также транспортную подвижность, которые зависят от численности и размера населенного пункта и определяется по следующим формулам

,

(5)

где L_ср - Средняя дальность поездок пассажиров, км;

Существует взаимосвязь между крупностью города и протяженностью средней дальности поездки жителей. В том случае, если расчетная величина L_ср превышает нормативный показатель L_ср^норм, для расчетов принимается L_ср^норм по табл. 1 приложения 1.

,

(6)

где П – годовое количество передвижений одного пассажира;

– транспортная подвижность населения, число передвижений в год, приходящихся на одного жителя, определяется натурными обследованиям, либо ориентировочно по табл. 2 приложения 1;

φ – средняя дальность передвижения населения, складывается из трудовых и культурно-бытовых передвижений, значения которых представлены в табл. 3 приложения 1;

К_п – коэффициент пересадочности, который в совокупности с маршрутным коэффициентом являются одними из показателей уровня качества и доступности транспортной системы города, являются расчетными величинами, нормативные показатели приведены в табл.4, приложения 1 .

,

(7)

где – трудовые передвижения;

– культурно-бытовые передвижения;

где I^/– общее число поездок, совершаемых населением за год;

I – общее число передвижений, осуществляемых за тот же период.

где K_m – маршрутный коэффициент;

L_с.м – суммарная протяженность всех маршрутов, км;

L_м – общая протяженность магистральной транспортной сети, км.

На следующем этапе определяется общее количество передвижений в год (I), осуществляемое жителями города за год.

,

(10)

где П – годовое количество передвижений одного пассажира;

Р – численность жителей города, тыс. чел.

Далее определяется совокупная годовая работа общественного пассажирского транспорта (М, пас/км) и, соответственно, загрузка улично-дорожной сети (Z) по формулам

,	(11)
,	(12)

где К_с – коэффициент суточной неравномерности движения транспортных средств. Определяется как отношение максимальных суточных размеров движения транспортных средств к среднесуточным за год. Составляет 1,1-1,4.

Среднесуточная загрузка УДС определяется по формуле

,

(13)

Организация транспортного процесса заключается, в первую очередь, в рациональном назначении числа работающих на маршруте автобусов, их пассажировместимости, режима и продолжительности работы автобуса на маршруте.

Поэтому следующим этапом при выполнении курсовой работы является определение инвентарного количества общественного пассажирского транспорта (автобусов, троллейбусов, трамваев).

В соответствии с табл. 5, намечается не менее двух вариантов систем массового пассажирского транспорта, и определяется инвентарное количество транспортных средств в городе, а также интенсивность движения пассажирского вида транспорта. Полученные расчетные данные по двум вариантам организации пассажирских перевозок оформляются в виде таблицы (приложение 2), анализ которой позволяет выбрать наиболее целесообразный вариант набора транспортных средств.

Расчет производится в соответствии с табл. 5-7 приложения 1, .по формулам:

,

(14)

где - инвентарное количество группы транспортных средств (автобусы, троллейбусы, трамваи), тр. ед;

М^/ - работа, выполняемая каждым из видов транспорта, пас/км;

Ω – вместимость транспорта, чел. Определяется по табл. 7 приложения 1;

К_сез – коэффициент сезонной неравномерности движения;

К_с – коэффициент суточной неравномерности движения;

h – коэффициент наполнения автобусов (h = 0,5-1);

γ – коэффициент использования парка автобусов (γ = h);

Т – время работы пассажирского транспорта, ч. (Т=12-18ч) ;

V_э – средняя скорость подвижного состава.

,

(15)

где N_авт - интенсивность движения транспортных средств по группам, ед/час.

Условием оптимальности выбора варианта и типов общественного транспорта является нормированная величина интенсивности (не более 60 ед/час), которую не должна превышать расчетная интенсивность для выбранных видов транспорта.

Основными характеристиками работы транспортных средств на маршрутах являются частота и интервал движения (t_м) и время, затраченное пассажиром на поездку через город (t_max). Частота движения – это количество пассажирских транспортных средств, проходящих через остановку в одном направлении по одному маршруту за один час. Интервал движения – это время между пассажирскими транспортными средствами, следующими по одному маршруту, в одном направлении, друг за другом. На практике эти показатели определяются натурными наблюдениями, теоретически усредненный интервал движения определяется по формуле.

,

(16)

Максимальные затраты времени пассажира на поездку через город складываются из cуммы временных интервалов:

где t_{подх. к ост.} – время подхода к остановке, мин;

t _{подх. к об.} – время подхода от остановки к объекту, мин;

t_м - средний интервал движения автобусов, мин;

t_дв – максимальное время движения транспортного средства по маршруту, мин.

Время подхода к остановке и от остановки к объекту рассчитывается в соответствии с табл. 1 приложения 1.

Время движения (t_дв) зависит: от благоустройства улиц, планировки города, конструктивных и динамических особенностей автобусов, интенсивности уличного движения и характера его регулирования, от степени загрузки транспортных средств. Величина его складывается из времени, необходимого на разгон автобуса при трогании с остановки, на движение с установившейся допустимой скоростью, на торможение при подъезде к остановкам и времени, расходуемому на задержки по причинам уличного движения. И составляет примерно 80-85% общего времени рейса пассажирского транспортного средства. В практических условиях нормативное время движения, а также общую продолжительность рейса определяют хронометражными наблюдениями, которые проводятся систематически техниками отдела эксплуатации в случаях: открытия новых маршрутов, изменений условий движения, замены типа автобусов, сезоны года и т.д. Эмпирическое усредненное время движения определяется по формуле

,

(18)

Расчетное время движения (t_max) не должно превышать допустимые затраты времени на поездку (t_max^доп). Допустимые затраты времени на поездку пассажиров зависят от крупности города, по величине этого показателя судят об уровне качества устройства УДС, организации маршрутов и работы транспортных средств на них.

Для городов с числом жителей более 1 млн., при хорошем уровне качества организации движения пассажирских транспортных средств, t_max^доп не должно превышать 40 мин, при численности жителей: от 500 тыс. до 1 млн. – 35 мин; от 250 до 500 тыс. – 30 мин; до 250 тыс. – 25 мин.

Следующим этапом, выполнения курсовой работы является определение размера суммарной годовой работы, выполняемой всеми видами транспорта. Для этого необходимо рассчитать размер годовой работы каждого вида городского транспорта:

- общественного пассажирского транспорта:

,

(19)

где А_{пас.тр.ср} – работа, выполняемая каждым из видов пассажирских транспортных средств,

- парка легковых автомобилей города:

,

(20)

где q_л – уровень автомобилизации в городе, авт/тыс.жит;

Р – число жителей города, тыс. чел;

l_п – суточный пробег легковых автомобилей по городу, определяется по таблице 8 приложения 1.

- парка грузовых автомобилей города:

,

(21)

где q_гр – уровень автомобилизации в городе, авт/тыс.жит;

Р – число жителей города, тыс. чел;

l_п – суточный пробег грузовых автомобилей по городу, зависит от времени нахождения грузового транспортного средства в наряде и времени погрузки-разгрузки, определяемого классом перевозимых грузов, определяется расчетным путем.

,

(22)

где Т_н – время в наряде, ч;

t_п-р – время погрузочно-разгрузочных работ, ч;

t_дв – время движения грузового транспортного средства через город, ч.

,

(23)

где V_э – эксплуатационная скорость транспортного средства, км/ч.

Используя коэффициенты приведения подвижного состава к легковому автомобилю определяется общая работа автомобильного парка города.

,

(24)

где к _гр, к_авт, к _трол, к_тр –коэффициент приведения i-го типа транспортного средства (грузового и пассажирского транспорта) к легковому автомобилю.

Таким образом, пропускной способности участка УДС будет определена по формуле:

,

(25)

где – пропускной способности участка УДС, авт/сут;

– протяженность магистральной сети города, км;

– коэффициент полосности проезжей части автомобильной дороги;

– коэффициент, учитывающий число пересечений на участке улично-дорожной сети.

В городе примерно 40% сети занимают улицы и дороги общегородского значения с нормированной расчетной пропускной способностью (приложение 3). Остальную часть сети занимают улицы и дороги районного значения. Расчёт производится для указанного в задании числа полос движения.