Ocena ilościowa wpływu opóźnień pociągu na jakość kolejowych pasażerskich usług przewozowych Quantitative influence estimation of train delays to rail passenger transport quality

Pełen tekst

(1)PRACE. NAUKOWE. z. 70. POLITECHNIKI. WARSZAWSKIEJ. Transport. 2009. Jerzy KWAĝNIKOWSKI, Grzegorz GRAMZA, Adrian GILL Politechnika Poznaska Instytut Silników Spalinowych i Transportu ul. Piotrowo 3, 60-965 Pozna jerzy.kwasnikowski@put.poznan.pl grzegorz.gramza@put.poznan.pl adrian.gill@put.poznan.pl. OCENA ILOĝCIOWA WPŁYWU OPÓħNIE POCIXGU NA JAKOĝû KOLEJOWYCH PASAĩERSKICH USŁUG PRZEWOZOWYCH Streszczenie W pracy zawarto koncepcj oceny ilociowej wpływu opó nie pocigu na jako realizowanych kolejowych pasa erskich usług przewozowych. Szczególnie uwzgldniono czasowe kryteria oceny jakoci usług przewozowych. Przedstawiono ogóln problematyk oceny jakoci realizowanych usług z punktu widzenia pasa erów oraz ogólny opis prezentowanej koncepcji. Zamieszczono przykład zastosowania proponowanej koncepcji, w którym wykorzystano cyfrowy symulator procesu ruchu pocigu RSEL. Słowa kluczowe: jako przewozów, zakłócenia ruchowe, symulacja procesu ruchu pocigu. 1. JAKO

(2) [ W KOLEJOWYCH PRZEWOZACH PASAERSKICH Jako traktuje si jako właciwo zbiorcz, niemianowan, niemierzaln lecz dajc si opisywa i wyznacza ilociowo jako wynikowe nat enie oddziaływajcych na ni najistotniejszych czynników [7]. W literaturze nie ma zgodnoci w zakresie ustalania zbioru istotnych kryteriów oceny jakoci. Na wybór kryteriów oceny jakoci w przewozie osób, maj wpływ preferencje podró nych. Preferencje te wyra aj uporzdkowany zbiór kryteriów, decydujcych o wyborze konkretnego sposobu zaspokojenia danej potrzeby. Zbiór tych kryteriów, wraz z opisem ich wartoci stanowi wzorzec preferencji. Liczba kryteriów mo e wynosi od kilku do kilkudziesiciu [4]. W sektorze usług transportowych ich właciwoci jakociowe zwizane s najczciej m. in. Z odległoci przestrzenn, czasem i przedmiotem przewozu. Tabela 1 zawiera najwa niejsze jakociowe właciwoci usług transportowych. Podstawow cech jakoci usługi przewozowej jest czas jej realizacji [1]. Czas przejazdu uzale niony jest w du ym stopniu od prdkoci ruchu pocigów, która jest kolejnym miernikiem jakoci w przewozach kolejowych [5]. Cechami jakoci usług przewozowych zwizanymi z czasem s [6]: • • • • •. całkowity czas podró y, czsto, dostpno, niezawodno, regularno i punktualno..

(3) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 98. Tabela 1. Najwa niejsze jakociowe właciwoci usług transportowych Zwizane z odległoci przestrzenn − dostpno do sieci transportowej − bezporednio − długo i wydłu enie drogi − przepustowo. Zwizane z czasem. − szybko − dostpno w czasie − niezawodno − czstotliwo − rytmiczno − regularno − punktualno, terminowo ródło: opracowanie własne na podstawie [19][21][22]. Zwizane z przedmiotem przewozu − masowo − bezpieczestwo: czstotliwo wypadków i uszkodze oraz tzw. bezpieczestwo kryminalne − wygoda pasa era (komfort) − pewno − kompleksowo obsługi. Czas zatrzymania pocigu na stacji poredniej lub kocowej jest stosunkowo łatwy do okrelenia i pomiaru, przeciwnie strat czasu i jej skutek trudno jest ucili. Dla ka dego z elementów systemu transportowego, np. przewo nika czy pasa era, opó nienia bd powodowały inne skutki, najczciej finansowe. Poziom jakoci oferowanych usług ocenia konsument usługi przewozowej – pasa er. Dla pasa era opó nienia pocigu skutkuj przede wszystkim stratami czasu. Analizujc preferencje pasa erów mo na stwierdzi, e w hierarchii wa noci cech okrelajcych jako usług punktualno jest wa na dla 62%, a czas podró y dla 45% pasa erów [8][16]. Podstaw do oceny jakoci usług w ruchu pasa erskim stanowi rozkład jazdy pocigów pasa erskich podawany do publicznej wiadomoci. PKP przyjmuj, e pocig punktualny to taki który ma nie wicej ni 10 min spó nienia na stacji kocowej w stosunku do planowego czasu przyjazdu [2]. In ynieria ruchu kolejowego wprowadza pojcie zakłóce ruchu (zakłóce ruchowych), które s spowodowane kolizj w ruchu rzeczywistym. W rzeczywistoci bowiem ze wzgldu na ró ne przyczyny wystpuj odstpstwa i nieprawidłowoci w realizacji ruchu pocigów według rozkładu jazdy [17][23]. Nieprawidłowoci w realizacji rozkładu jazdy wystpuj głównie jako analizowane w pracy opó nienia pocigów, rzadziej jako jazda przed czasem rozkładowym. Ka dy z elementów systemu transportowego: infrastruktura, przewo nik, przewo ony towar czy pasa er mog by przyczyn zakłóce. Pochodzi mog one równie z bezporedniego otoczenia systemu transportowego, co jest szczególnie widoczne w miejscach styku ró nych gałzi systemu transportowego np. wypadki na przejazdach kolejowych. Czynniki atmosferyczne i rodowiskowe równie mog by ródłem zakłóce, co ma miejsce nie tylko w przewozach kolejowych ale i innych gałziach transportu np. transporcie lotniczym. D enie do jak najwikszej oczekiwanej terminowoci mo na zrealizowa wydłu ajc czas operacji ruchowych (zapasy czasu operacyjnego) lub zwikszajc przerwy w obci eniu poszczególnych składników sieci (zapasy czasu midzyoperacyjnego). Pierwszy sposób ma na celu zwikszenie terminowoci pojedynczych pocigów, a drugi zmniejszenie zasigu tzw. zakłóce wtórnych [23]. Sposoby te jednak nie eliminuj fizycznych przyczyn zakłóce, a jedynie eliminuj ich skutki. Czste opó nienia pocigów i realizowanie przewozów z odstpstwami od rozkładu jazdy oznacza spadek jakoci usług przewozowych. Mo e to spowodowa pogorszenie konkurencyjnoci kolei w stosunku do innych rodzajów transportu [15]. Skutkiem tego mo e by zmniejszenie liczby klientów (np. pasa erów) i utrata ich zaufania, co prowadzi do zmniejszenia przychodów przewo ników, i zarzdcy infrastruktury, a wic spadek rentownoci przewozów. Efektem jest ograniczenie liczby kursujcych pocigów, a nawet.

(4) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. 99. zamknicie linii. Zamknicie linii przesuwa ewentualny potok pasa erów do innych szlaków komunikacyjnych i nastpuje dalszy spadek przewozów. Przy silnej konkurencji innych gałzi systemu transportowego zasadne jest badanie jakoci realizowanych usług przewozowych, szczególnie pod wzgldem kryteriów czasowych. Praca przedstawia koncepcj szacowania ilociowego wpływu opó nie pocigu na jako realizowanych usług, szczególnie ze wzgldu na czasowe kryteria oceny. Wykorzystanie analizy symulacyjnej umo liwia ocen jakoci realizowanych zada przewozowych ex post, lub ex ante. 2. OPIS PROPONOWANEJ KONCEPCJI OCENY JAKO

(5) CI KOLEJOWYCH PASAERSKICH USŁUG PRZEWOZOWYCH Zadanie przewozowe (ZP) realizowane jest na okrelonej drodze przewozu, przy u yciu okrelonych rodków transportu, według wczeniej ustalonego rozkładu jazdy. Zakłócenia ruchowe powstajce w trakcie realizacji zadania mog spowodowa powstawanie opó nie w przewozie. Skutek opó nienia bdzie inny dla ka dego z elementów systemu transportowego i jego otoczenia np. dla konsumenta usługi transportowej – pasa era, przewo nika czy sektora infrastruktury. Dla wyznaczenia miary skutków zakłóce w ruchu kolejowym przyjto zbiór E elementów z punktu widzenia których ocenia si skutki zakłóce: E = { e1 , e2 , e3 , e4 } , gdzie: e1 e2 e3 e4. (1). –przewo nik –klient (pasa er i usługobiorca na rynku przewozu ładunków) –sektor infrastruktury –toczenie systemu transportowego.. Zało ono nastpujce wagi elementów q(ej), dla których ocenia si skutki zakłóce:. ( ). ( ). ( ). ( ). q e1 = 0,5 , q e2 = 0,7 , q e3 = 0,3 , q e4 = 0,1 .. (2). W niniejszym artykule skupiono si wyłcznie na oszacowaniu skutków zakłóce majcych wpływ na jako realizowanych przewozów z punktu widzenia konsumentów usług transportowych – pasa erów e2. Miara jakoci powinna opiera si szczególnie na kryteriach oceny wa nych dla pasa erów tzn. zwizanych z czasem i bezpieczestwem przewozów. Kryteria oceny mog by kryteriami ilociowymi lub jakociowymi. Dla ilociowych kryteriów oceny przyporzdkowuje si miary ocenowe i liczbowe z wykorzystaniem przedziałów kryterialnych opartych o wartoci kryteriów lub opracowane wska niki. Je eli mierzalna warto skutku według danego kryterium zawiera si w proponowanym przedziale kryterialnym to danemu kryterium przyporzdkowuje si odpowiedni miar ocenow i liczbow z tego przedziału. Przedziały kryterialne zostały opracowuje si oddzielnie dla ka dego z kryteriów ilociowych. Wartociom skutków zakłóce ocenianych według jakociowych kryteriów oceny przyporzdkowuje si miary ocenowe i liczbowe z wykorzystaniem przedstawionych pomocniczych tabel z opracowanymi przykładowymi miarami kryteriów oceny. Je eli warto skutku zakłócenia według danego kryterium odpowiada opisowi miary kryterium z tabeli, to danemu kryterium przyporzdkowuje si odpowiedni miar ocenow i liczbow. Tabele słu ce do oceny skutków zakłóce zostały opracowuje si oddzielnie dla ka dego z kryteriów jakociowych..

(6) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 100. Zbiory miar ocenowych ]O i miar liczbowych ]L skutków zakłóce zawieraj 5 elementów: Φ O = {ϕ O1 , ϕ O 2 , ϕ O 3 , ϕ O 4 , ϕ O 5 }, gdzie:. ϕ O1. (3). – aden,. ϕO 2. –mały,. ϕO3. –redni,. ϕO 4. –du y,. ϕO5. –bardzo du y,. Φ L = { 0, 1, 2, 3, 4} .. (4). Dla wyznaczenia wpływu opó nie pocigu, jako skutków zakłóce, dla konsumenta usług transportowych e2 przyjto zbiór kryteriów według których ocenia si skutki zakłóce K e2 oraz zbiór wag tych kryteriów Q K e2 .. ( ). ( ( )). ( ) { ( ) ( ) ( ) ( )}. (5). ( ( )) { ( ( )) ( ( )) ( ( )) ( ( ))}. (6). K e2 = k11 e2 , k 21 e2 , k 22 e2 , k 23 e2 , Q K e2 = q k11 e2 , q k 21 e2 , q k 22 e2 , q k 23 e2. ( ( )). ( ( )). ( ( )). ( ( )). q k11 e2 = 0,8 , q k 21 e2 = 0,5 , q k 22 e2 = 0,3 , q k23 e2 = 0,5 1 1. ( ). gdzie: k e2. ( ). k21 e2. ( ). k22 e2. ( ). k23 e2. (7). – wpływ zakłócenia na bezpieczestwo konsumenta usług transportowych (pasa era lub przewo onego ładunku) – tabela 2 –kryterium zwizane z punktualnoci realizacji zadania przewozowego – zgodnoci przejazdu z ustalonym planem przewozów oparte o ró nic ^ti w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych. –kryterium zwizane ze zmian czasu realizacji zadania przewozowego, wydłu enie czasu podró y w stosunku do rozkładowego dla ruchu pasa erskiego, wydłu enie czasu dostawy dla ruchu towarowego oparte o ró nic ^ti w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych. –kryterium zwizane z kosztem łcznym straty czasu klienta usług transportowych ze wzgldu na wystpujce zakłócenia oparte o ró nic Δt i w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych.. Zarówno kryteria jak i ich wagi mog by w łatwy sposób zmienione i dostosowane do aktualnych potrzeb. Istnieje równie mo liwo wprowadzenia dodatkowych kryteriów, nie zmienia to przyjtej koncepcji ilociowego szacowania wpływu opó nie na jako przewozów..

(7) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. 101. Tabela 2. Przykłady miar ocenowych kryteriów jakociowych oceny skutków zakłóce dla konsumenta usług transportowych. Kryteria oceny skutków zakłóce dla konsumenta usług transportowych e2. ( ). ĩaden Mały ĝredni DuĪy Bardzo duĪy. Kryterium k11 e2 zwizane z wpływem zakłócenia na bezpieczestwo pasa era bez wpływu na bezpieczestwo pasa era lub przewo onego ładunku uwizienie rozumiane jako odcicie od otoczenia zewntrznego (lub brak mo liwoci kontynuacji podró y) przynajmniej 250 osób na czas dłu szy ni 2 godziny albo innej liczby osób, je eli iloczyn liczby osób i czasu uwizienia (w godzinach) wynosi co najmniej 500 hospitalizacja co najmniej jednego pasa era przez co najmniej 24 godziny zranienie co najmniej 6 pasa erów i hospitalizacja przynajmniej jednej z tych osób przez co najmniej 24 godziny mier co najmniej jednego pasa era. ródło: opracowanie własne na podstawie [18]. Podstaw do opracowania kryteriów zwizanych z czasem jest czas opó nienia pocigu, który powinien by obliczany w ka dym planowym punkcie zatrzymania pocigu (lub punktach wybranych), a nie jedynie w punkcie kocowym [2]. Przyrost czasu ^ti realizacji zadania przewozowego na i-tym odcinku na skutek wystpienia zakłóce ruchu mo na przedstawi: Δt i = t Z i − t BZ i [min]. (8). gdzie: Δti – przyrost czasu realizacji zadania przewozowego na i-tym odcinku z powodu zakłóce ruchu [min], tZ i. – czas realizacji zadania z wystpujcymi zakłóceniami na i-tym odcinku [min],. t BZ i. – planowany czas realizacji zadania bez zakłóce na i-tym odcinku [min]. Dla całej drogi przewozu wzór na łczny przyrost czasu realizacji zadania ze wzgldu na wystpujce zakłócenia przyjmie posta: n n § · Δt = ¦ Δti = ¦ ¨¨ t Z i − t BZ i ¸¸ [min] i =1 i =1© ¹. (9). Na podstawie przyjtego sposobu wyznaczania przyrostu czasu realizacji ZP kryteria zwizane z czasem zostały opracowane nastpujco:. ( ). k21 e2 –kryterium zwizane z punktualnoci realizacji zadania przewozowego – zgodnoci przejazdu z ustalonym planem przewozów oparte o ró nic ^ti w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych. Dla tego kryterium przyjto nastpujce przedziały kryterialne i odpowiadajce im miary ocenowe i liczbowe punktualnoci realizacji zadania przewozowego na i-tym odcinku z powodu zakłóce ruchu [min] dla przewozów pasa erskich:.

(8) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 102. Δti > 30 20 < Δti ≤ 30 10 < Δti ≤ 20 3 < Δti ≤ 10 Δti ≤ 3. bardzo duzy 4 °duzy °3 °° °° 1 1 ϕOk2i (e2 ) = ®Ğredni ϕ Lk 2i (e2 ) = ®2 °maly °1 ° ° °¯bardzo maly °¯0. (10). Otrzymuje si miary ocenowe i liczbowe skutków zakłóce w oparciu o kryterium k e2 dla wszystkich odcinków midzyprzystankowych. Łczna miara ocenowa i liczbowa zakłócenia według tego kryterium dla całej drogi przewozu przyjmie posta: 1 2. ( ). ϕ Ok 2 (e 2 ) = max ®ϕ Ok 2 (e 2 ) ½¾ , 1. 1. ¯. i. ¿. ϕ Lk 2 (e 2 ) = max ®ϕ Lk 2 (e 2 ) ½¾ 1. 1. ¯. ¿. i. (11). ( ). k22 e2 – kryterium zwizane ze zmian czasu realizacji zadania przewozowego, wydłu enie czasu podró y w stosunku do rozkładowego dla ruchu pasa erskiego, wydłu enie czasu dostawy dla ruchu towarowego oparte o ró nic ^ti w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych. Dla tego kryterium przyjto nastpujce przedziały kryterialne i odpowiadajce im miary ocenowe i liczbowe opó nie w realizacji zadania przewozowego na i-tym odcinku z powodu zakłóce ruchu [min] dla przewozów pasa erskich:. Δti > 90 45 < Δti ≤ 90 25 < Δti ≤ 45 10 < Δti ≤ 25 Δti ≤ 10. bardzo duzy °duzy °° k 22 (e2 ) ϕOi = ®Ğredni °maly ° °¯bardzo maly. 4 °3 °° k 22 (e 2 ) ϕ L i = ®2 °1 ° °¯0. (12). Otrzymuje si miary ocenowe i liczbowe skutków zakłóce w oparciu o kryterium. 2 2. ( ). k e2 dla wszystkich odcinków midzyprzystankowych. Łczna miara ocenowa i liczbowa zakłócenia według tego kryterium dla całej drogi przewozu przyjmie posta:. ϕ Ok 2 (e 2 ) = max ®ϕ Ok 2 (e 2 ) ½¾ , 2. 2. ¯. i. ¿. ϕ Lk 2 (e 2 ) = max ®ϕ Lk 2 (e 2 ) ½¾ 2. 2. ¯. i. ¿. (13). ( ). k23 e2 –kryterium zwizane z kosztem łcznym straty czasu pasa era ze wzgldu na wystpujce zakłócenia oparte o ró nic Δti w rzeczywistym i wczeniej zało onym czasem realizacji zadania na ka dym z odcinków midzyprzystankowych. Koszt ten zwizany jest z wielkoci potoku podró nych (zapełnieniem pojazdu) i jego struktur. Przyjmuje si, e odpowiada on utraconym potencjalnym zarobkom, które pasa erowie mogliby uzyska, podczas przejazdu pocigiem. Potok pasa erów jest zmienny w zale noci od rodzaju pocigu. Na trasie przejazdu pocigu okreli mo na odcinki o maksymalnym i minimalnym potoku pasa erów. Warto redni PS zmieniajcego si potoku pocigowego oblicza si z uwzgldnieniem pracy przewozowej netto wykonanej przez pocig na rozpatrywanej trasie według wzoru [3]:.

(9) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. Ps =. P1 l1 + P2 l 2 + ... + Pi li + ... + Pn l n [pas.] l1 + l 2 + ... + li + ... + l n. 103. (14). gdzie: n. –liczba odcinków poło onych midzy kolejnymi punktami handlowymi pocigu Pi –liczba pasa erów w pocigu na i-tym odcinku li –długo i-tego odcinka w km. Struktur potoku pasa erów mo na podzieli w zale noci od przynale noci do okrelonej grupy społecznej. Wyró ni mo na 2 główne grupy pasa erów: ai. osoby pracujce, podró ujce słu bowo lub w drodze do pracy na i-tym odcinku, – osoby niepracujce – emerytów, rencistów, uczniów i studentów na i-tym bi odcinku. Zgodnie z powy szym wzór na wyznaczenie potoku przyjmie posta: –. Ps =. (a. 1. ). (. ). (. ). (. ). + b1 l1 + a2 + b2 l2 + ... + ai + bi li + ... + an + bn ln [pas.]. l1 + l2 + ... + li + ... + ln. (15). Koszt czasu przejazdu pasa erów nie bdzie zale ny od długoci li i-tego odcinka a od czasu jego przebycia ti oraz od kosztu jednostki czasu dla danej grupy i wielkoci danej grupy w strukturze potoku. Dla osób pracujcych z grupy a koszt jednostkowy czasu bdzie równy kosztowi czasu utraconego na podró pocigiem, który mógłby wykorzystany na prac zarobkow. Koszt ten jest wyznaczony w oparciu o wielko redniej płacy w gospodarce. Dla danych według Głównego Urzdu Statystycznego przecitne godzinowe wynagrodzenie brutto pracowników ogółem w pa dzierniku 2006 r. wynosiło 15,55 zł/h [20]. Daje to koszt jednostkowy czasu pasa erów z grupy a w strukturze potoku równy 0,26 zł/min brutto. Dla osób niepracujcych z grupy b – emerytów, rencistów, uczniów i studentów ze wzgldu na brak pracy zarobkowej przyjto koszt jednostkowy czasu utraconego na podró pocigiem w oparciu o współczynniki wartoci strat czasu jazdy w zale noci od struktury potoku pasa erów z literatury. W pracach [1], [21] przedstawione s trzy warianty zale noci współczynników a:b (tabela 3). Tabela 3. Warianty współczynników wartoci strat czasu jazdy pasa erów w zale noci od struktury potoku. Współczynnik a dla grupy osób pracujcych 0,75 1 1. Współczynnik b dla grupy osób niepracujcych (emerytów rencistów, studentów i uczniów) 0,50 0,75 0,50. ródło: opracowanie własne.. Wzór na wyznaczenie kosztu czasu przejazdu potoku pasa erów na i-tym odcinku przedstawia si nastpujco:. (. ). K pi = KAR ai ⋅ k a + bi ⋅ k b t i [zł]. gdzie: k a. (16). – koszt jednostkowy czasu pasa erów z grupy a w strukturze potoku [zł/min]. kb – koszt jednostkowy czasu pasa erów z grupy b w strukturze potoku [zł/min] ti – czas przejazdu i-tego odcinka [min].

(10) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 104. KAR. –współczynnik kary za opó nienie; przyjty został ze wzgldu na zró nicowanie typów pocigów pasa erskich w oparciu o cen biletu za przejazd, na podstawie pracy [14]: k = 1 dla pocigu osobowego k = 1,7 dla pocigu pospiesznego k = 1,8 dla pocigu TLK k = 3,4 dla pocigu kwalifikowanego (Ex, IC, EC).. Dla całej drogi przewozu wzór przyjmuje posta: n. n. i =1. i =1. (. ). K p = ¦ K pi = ¦ KAR ai ⋅ k a + bi ⋅ k b t i [zł]. (17). W wyniku wystpujcych zakłóce czas jazdy wydłu a si o ^ti zwikszajc koszty przejazdu pasa erów na poszczególnych odcinkach tracone na przejazd. Koszt straty czasy pasa erów na poszczególnych odcinkach odnosi si dla pasa erów wysiadajcych z pocigu po przejechaniu danego odcinka (koczcych podró ):. (. ). K pz i = KAR ai ⋅ k a + bi ⋅ k b Δt i [zł],. (18). (. (19). a dla całej drogi przewozu: n. n. i =1. i =1. ). K pz = ¦ K pz i = ¦ KAR ai ⋅ k a + bi ⋅ k b Δ t i [zł].. Przyjto nastpujce przedziały kryterialne i odpowiadajce im miary ocenowe i liczbowe kosztów łcznych straty czasu pasa erów z powodu zakłóce ruchu [zł]: K pz > 2000 1200 < K pz ≤ 2000 600 < K pz ≤ 1200 200 < K pz ≤ 600 K pz ≤ 200. bardzo duzy °duzy °° 3 ϕOk2 (e2 ) = ®Ğredni °maly ° °¯bardzo maly. 4 °3 °° 3 ϕ Lk 2 (e2 ) = ®2 °1 ° °¯0. (20). Otrzymuje si miary ocenowe i liczbowe skutków zakłóce w oparciu o kryterium k23 e2 dla wszystkich odcinków midzyprzystankowych. Łczna miara ocenowa i liczbowa zakłócenia według tego kryterium dla całej drogi przewozu przyjmie posta:. ( ). ϕ Ok 2 (e 2 ) = max ®ϕ Ok 2 (e 2 ) ½¾ , ϕ Lk 2 (e 2 ) = max ®ϕ Lk 2 (e 2 ) ½¾ 3. 3. ¯. i. 3. ¿. 3. ¯. i. ¿. (21). Łczna miara wartoci skutków wszystkich zakłóce ze zbioru Z pab dla elementu e2 pasa erów mo e zosta wyra ona:.

(11) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. (Z. LSK. (. gdzie: LSK Z. =. ¦α. +. ¦β. pab. , e2. p ab. ) ¦. , e2 =. LSK. α. (OP. ( ). ¦γ. (ϕ (OP. ( ). ¦γ. (ϕ ( N Z. ° ª ®q e2 ⋅ «¦ °¯ ¬ κ ° ª ®q e2 ⋅ «¦ °¯ ¬ κ. L. L. p ab k ,α. p ab k ,α. ab. p k ,β. ). , e2 +. ¦β. LSK. ( NZ. p ab k ,β. ). , e2 =. ( ))⋅ q (k (e )))º» °¾ +. , e 2 , k κγ e 2. γ κ. ½. 2. ,. (22). ¼ °¿. ( ))⋅ q (k (e )))º» °¾. , e 2 , k κγ e 2. γ κ. ½. 2. ¼ °¿. – łczna miara wartoci skutków wszystkich zakłóce ze zbioru Z pab , tj. nieplanowych zwolnie prdkoci pocigu i ogranicze prdkoci, dla elementu e2– pasa erów pocigu,. – _-te ograniczenie prdkoci znajdujce si na k-tym odcinku drogi Pab,. OPk ,α. p ab. NZ k , β. – `-te nieplanowe zwolnienie prdkoci (lub zatrzymanie) na k-tym odcinku drogi Pab, – waga elementu e2– pasa erów pocigu nale cego do zbioru E – elementów z punktu widzenia których ocenia si skutki zakłóce, – waga {-tego kryterium oceny skutków zakłóce dla elementu e2 o | -tej mierze,. ( ). q e2. ( ( )). q kκγ e2. ( ϕ ( NZ. ). pab. 105. ) drogi P dla elementu e wg {-tego kryterium o |-tej mierze, , e , k (e )) – miara liczbowa skutków `-tego nieplanowego zwolnienia odcinku k. ϕ L OPk ,α , eε , kκγ (eε ) – miara liczbowa skutków _-tego ograniczenia prdkoci na odcinku k p ab. L. ab. ab. p k ,β. ε. γ κ. z. ε. drogi Pab dla elementu ez wg {-tego kryterium o |-tej mierze.. 3. PRZYKŁAD OCENY JAKO

(12) CI REALIZACJI KOLEJOWEGO PASAERSKIEGO ZADANIA PRZEWOZOWEGO Przedmiotem przykładowej analizy s skutki opó nie pocigu wpływajce jako kolejowych przewozów pasa erskich. Opó nienia pocigu bdce skutkiem zakłócenia ruchowego s zdarzeniami niepo danymi w trakcie realizacji zadania przewozowego. Przykładowe zadanie przewozowe jest realizowane przez pospieszny pocig pasa erski nr 8310 BARBAKAN relacji Szczecin Gł. Kraków Gł. Osob. Dane szczegółowe zadania pochodz ze słu bowego rozkładu jazdy nr 764 (SRJ) oraz wykazu ostrze e stałych (WOS) aktualnego dla badanego okresu obejmujcego 31 dni z kwietnia i maja 2008 r. Dane rzeczywiste o przejazdach pocigów uzyskane zostały z Zakładu Taboru PKP CARGO S.A. w Poznaniu na podstawie analizy noników zapisów rejestrowanych przez prdkociomierze pojazdów trakcyjnych. Ze wzgldu na zmian dru yn trakcyjnych w trakcie realizacji zadania i sposób archiwizacji noników tamowych analiz zaw ono dla odcinka Pozna Gł. – Wrocław Gł. Analizowany pocig składa si z 9-ciu wagonów 111A prowadzonych lokomotyw elektryczn EU07. Długo drogi przejazdu to 164,45 km. Ze wzgldu na brak danych odnonie zapełnienia składu pasa erami przyjto, e wynosiło ono 50% co odpowiada redniemu potokowi Ps = 360 pasa erów. Zakłada si, e połowa pasa erów nale y do grupy osób pracujcych. Do przeprowadzenia eksperymentów symulacyjnych wykorzystano cyfrowy symulator procesu ruchu pocigu RSEL (Run Simulation of Electric Locomotives), W programie RSEL istnieje mo liwo odwzorowania ruchu pocigu według trzech sposobów sterowania:.

(13) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 106. minimalno-czasowego (forsownego) MR, quasi-forsownego SL i energooszczdnego FC. Przejazd minimalno-czasowy jest ródłem informacji o mo liwociach trakcyjnych lokomotywy w ekstremalnych warunkach obci enia i jest na ogół krótszy od rozkładowego. Przejazd quasi-forsowny (w czasie rozkładowym) realizowany jest przy konwencjonalnym sposobie sterowania, podobnym do obserwowanego u maszynistów nie przeszkolonych do jazdy energooszczdnej. Program RSEL liczy wiele wska ników eksploatacyjnych np. zu ycie energii na przejazd, prac oporów wzniesie, a tak e innych nie zwizanych bezporednio ze zu yciem energii (rednie prdkoci techniczne i handlowe), prd zastpczy, wydajno czasow oraz histogramy nastawie sterownika jazdy/hamowania i histogramy obci e kół sił pocigow. Szczegółowy opis programu symulacyjnego RSEL zawiera praca [10]. Program symulacyjny RSEL był wykorzystywany wczeniej do analizy skutków czasowych i energetycznych zakłóce i oceny wpływu profilu trasy na proces ruchu pocigu m. in. w pracach [9] [11] [12] [13]. Przejazdy symulacyjne wykonano dla danych zawartych w SRJ nr 764, nastpnej kolejnoci do ogranicze prdkoci dodano dane z WOS i w ostatnim etapie bada rzeczywiste dane szczegółowe o opó nieniach zarejestrowane na nonikach tamowych. W symulacjach wykorzystano tylko procedur quasiforsown sterowania (SL). Po usuniciu ogranicze prdkoci na drodze przewozu i dostosowaniu prdkoci do vmax = 120 km/h (prdko konstrukcyjna lokomotywy) opracowano rozkład wyidealizowany, który mógłby obowizywa na rozpatrywanym odcinku. Łcznie zrealizowano około 30 przejazdów symulacyjnych, które umo liwiły uzyskanie danych na temat wpływu prdkoci jazdy i jej ogranicze na zu ycie energii w trakcie przejazdu. Rozkłady jazdy pocigu, słu bowy i wyidealizowany, zawiera tabela 4. Trajektorie prdkoci dla przejazdów symulacyjnych przedstawiono na rysunkach 1–3. Tabela 4. Aktualny dla badanego okresu słu bowy rozkład jazdy (SRJ) dla pocigu 8310 BARBAKAN na odcinku Pozna Główny - Wrocław Główny i opracowany rozkład wyidealizowany. Czas wg SRJ. Przystanek. Przyjazd Pozna Główny Kocian Leszno Rawicz Wrocław Główny Czas przejazdu. 16.14 16.36 16.59 18.05 min %. ródło: opracowanie własne.. Odjazd 15.40 16.15 16.37 17.00. 145 (2 h 25 min) 100. Czas wg rozkładu wyidealizowanego Przyjazd Odjazd 15.40 16.04 16.05 16.21 16.22 16.41 16.42 17.18 98 (1 h 38 min) 68.

(14) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. 107. Rys. 1. Trajektorie v(s) pocigu na trasie Pozna Główny – Wrocław Główny uwzgldniajce SRJ ródło: opracowanie własne. Tabela 5. Szczegółowe dane o opó nieniach przyjazdów pocigu 8310 BARBAKAN na odcinku Pozna Główny – Wrocław Główny zarejestrowane na nonikach tamowych [min] Lp.. Data. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29. 25.04.08 26.04.08 27.04.08 28.04.08 01.05.08 02.05.08 03.05.08 04.05.08 07.05.08 08.05.08 09.05.08 11.05.08 12.05.08 13.05.08 14.05.08 15.05.08 17.05.08 18.05.08 19.05.08 20.05.08 21.05.08 22.05.08 23.05.08 24.05.08 25.05.08 26.05.08 27.05.08 28.05.08 29.05.08. Kocian. Leszno. Rawicz. Wrocław. 0 0 13 0 1 1 15 2 9 7 11 17 0 12 3 11 3 2 1 3 17 8 0 1 1 5 0 5 0. 0 0 8 3 0 0 10 0 4 2 7 11 0 8 2 3 0 0 0 0 18 3 1 0 3 1 0 0 0. 0 0 5 0 0 0 7 0 1 4 5 9 0 5 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0 3 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 48 30 0 0 0 8 15 0 0 0 0 0 3 0. Opó nienie sumaryczne Pozna Gł. – Wrocław Gł.. 0 0 26 3 1 1 32 2 14 13 23 37 0 25 5 62 33 2 1 3 60 26 1 1 7 6 0 8 0.

(15) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 108. Lp.. Data. 30 30.05.08 31 31.05.08 Suma opó nie z miesica Warto rednia opó nienia z miesica. Opó nienie sumaryczne Pozna Gł. – Wrocław Gł.. Kocian. Leszno. Rawicz. Wrocław. 5 0 153. 1 0 85. 1 0 57. 0 0 104. 7 0 399. 4,9. 2,7. 1,8. 3,4. 12,9. ródło: opracowanie własne.. Realizacja planowych ZP wg SRJ w cigu miesica skutkuje zu yciem 40278 kWh energii. Długotrwałe ograniczenia prdkoci zawarte w WOS powoduj zwikszenie zu ycia energii o 5 %, a dora ne ograniczenia prdkoci i nieplanowe zatrzymania o 10 % w odniesieniu do SRJ. Rozkład wyidealizowany odbywajcy si bez zakłóce i ogranicze prdkoci przedstawia zwikszone zu ycie energii o 30 % ale skrócenie czasu jazdy o 32 % (47 minut) w stosunku do obowizujcego w analizowanym okresie SRJ, co przedstawiono równie w tabeli 4. Powstajce zakłócenia nie maj wpływu na bezpieczestwo pasa erów podró ujcych pocigiem, ale powoduj opó nienia w stosunku do SRJ. Jakociowy wpływ zakłóce na realizacj ZP według opracowanych kryteriów przedstawia tabela 7.. Rys. 2. Trajektorie v(s) pocigu na trasie Pozna Główny – Wrocław Główny uwzgldniajce SRJ oraz WOS ródło: opracowanie własne.. Rys. 3. Trajektorie v(s) pocigu na trasie Pozna Główny – Wrocław Główny uwzgldniajce rozkład wyidealizowany ródło: opracowanie własne..

(16) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. 109. Zgodnie z przyjtym modelem dla konsumenta usług transportowych e2 łczna miara skutków zakłóce w cigu miesica wyniesie:. (. ). (. ). (. ). LSK Z pab , e2 = ¦ LSK OPk ,α , e2 + ¦ LSK NZ k , β , e2 = α. p ab. β. p ab. (23). = 0,7 ⋅ [0 ⋅ 0,8 + 2 ⋅ 0,5 + 1 ⋅ 0,3 + 3 ⋅ 0,5] = 1,96 Tabela 6. Szczegółowe dane o zu yciu energii w trakcie przyjazdów symulacyjnych pocigu 8310 BARBAKAN na odcinku Pozna Główny – Wrocław Główny według procedury quasiforsownej. Rodzaj przejazdów Przejazdy miesiczne wg słu bowego rozkładu jazdy Przejazdy miesiczne wg słu bowego rozkładu jazdy z uwzgldnieniem wykazu ostrze e stałych Przejazdy miesiczne wg słu bowego rozkładu jazdy z uwzgldnieniem wykazu ostrze e stałych i zakłóce dora nych zarejestrowanych na nonikach tamowych Przejazdy miesiczne wg wyidealizowanego rozkładu jazdy. Zu ycie energii kWh % 40278,3 100 42228,2. 105. 44323,0. 110. 52368,3. 130. ródło: opracowanie własne. Tabela 7. Przykładowe wyznaczenie skutków zakłóce dla pasa era pocigu. e2. Kryterium. Warto kryterium. Miara liczbowa. ( ) k (e ) k (e ). Miara ocenowa. bez wpływu na bezpieczestwo pasa era lub przewo onego ładunku. aden. 0. k11 e2 1 2. 2 2. Δt. 2. ( ). = 12,9.

(17) redni. 2. ab. = 12,9. Mały. 1. Du y. 3. p. Δt k. 2. k 23 e2. p ab k. n. n. i =1. i =1. (. ). K pz = ¦ K pz i = ¦ KAR ai ⋅ k a + bi ⋅ k b Δ t i = zł zł = 1,7(180 ⋅ 1 ⋅ 0,26 min + 180 ⋅ 0,5 ⋅ 0,26 min ) ⋅12,9 min = 1539,49 zł. ródło: opracowanie własne.. 4. PODSUMOWANIE Artykuł zawiera koncepcj szacowania ilociowego wpływu opó nie pocigu na jako realizowanych zada przewozowych, szczególnie ze wzgldu na czasowe kryteria oceny. Przedstawiono problematyk oceny jakoci realizowanych usług z punktu widzenia pasa erów oraz ogólny opis prezentowanej metody. Zastosowanie proponowanej koncepcji przedstawiono na przykładzie, w którym do analizy opó nie wykorzystano cyfrowy symulator procesu ruchu pocigu RSEL (Run Simulation of Electric Locomotives). Zastosowanie programu symulacyjnego pozwoliło oszacowa straty czasowe i energetyczne opó nie pocigu oraz opracowa wyidealizowany rozkład jazdy dla celów porównawczych. Metoda pozwala na uwzgldnienie kryteriów, zarówno ilociowych i jakociowych, i wyznaczenie jednej łcznej miary skutków zakłóce, która mo e by wykorzystana do celów porównawczych i decyzyjnych. PKP wykorzystuj program SEPE (System Ewidencji Pracy Eksploatacyjnej) jako podstawowe narzdzie stosowane w pracy dyspozytorskiej w Centrum Kierowania Przewozami PKP PLK S.A. Za pomoc SEPE mo na zidentyfikowa przyczyny.

(18) Jerzy Kwanikowski, Grzegorz Gramza, Adrian Gill. 110. i warto wydłu enia czasu przejazdu. Na podstawie dostpnych wyników opó nie czasowych w odniesieniu do wczeniej ustalonego planu, mo liwe dochodzenie roszcze finansowych za wydłu enie czasu realizacji zadania. Straty czasu analizowane w SEPE to istotna konsekwencja wystpowania zakłóce. Istniej jednak inne mierniki okrelajce skutki zakłóce np. zwikszenie zu ycia energii. Wyniki z SEPE mog by zatem, ze wzgldu na dokładne udokumentowanie zakłóce, podstaw do dalszej analizy skutków zakłóce przy u yciu opracowanej metody. Mimo, e skupiono si na opisie jakoci ze wzgldu na zakłócenia dla pasa erów pocigu to za ich powstawanie odpowiedzialny mo e by ka dy z elementów systemu transportowego (np. pasa er, przewo nik czy sektor infrastruktury) i jego otoczenia. Dla ka dego z tych elementów skutek zakłóce bdzie inaczej postrzegany i wyznaczany. LITERATURA [1] [2]. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]. [13]. [14] [15] [16]. [17]. Bałuch H.: Wspomaganie decyzji w drogach kolejowych. KOW, Warszawa 1994. Biega S.: Jak skutecznie kontrolowaü dotacje dla przewoĨników? Mat. Konferencji „Zarzdzanie pasa erskim transportem kolejowym”, Warszawa, czerwiec 2006, strona internetowa Centrum Zrównowa onego Transportu: http://www.czt.zm.org.pl Chwieduk A., Dyr T. i in.: Identyfikacja potoków pasaĪerów w kolejowej komunikacji regionalnej. Technika Transportu Szynowego, 11-12/2002, str. 34-37. Dyr T.: KonkurencyjnoĞü transportu kolejowego na rynku regionalnych przewozów pasaĪerskich. Technika Transportu Szynowego, nr 1-2/2004, str. 25-30. Gajda B.: Technika ruchu kolejowego. CzĊĞü 2, Technika ruchu kolejowego. WKiŁ, Warszawa 1978. Jani M.: The Trans European Railway Network. Three levels of services for the passengers. Transport Policy, nr 3/1996, str. 99-104. Kolman R.: IloĞciowe okreĞlanie jakoĞci. PWE, Warszawa 1973. Kondraciuk-Gabry G., Perenc J.: Analiza preferencji klientów PKP na rynku kolejowych usług pasaĪerskich w 1994 r. Problemy Kolejnictwa, nr 119, 1995, str. 24-53. Kwanikowski J.: Energetyczne i czasowe skutki ograniczeĔ prĊdkoĞci dla pociągu prowadzonego lokomotywą EU07. Technika Transportu Szynowego, 3/1994, str. 28-30. Kwanikowski J.: Modelowanie i symulacja komputerowa procesu ruchu pociągu. Wyd. Politechniki Poznaskiej, serii rozprawy, nr 264, Pozna 1992. Kwanikowski J.: Wpływ wzniesieĔ i zakłóceĔ ruchu na zuĪycie energii i czas jazdy lokomotywy ET22 z pociągiem towarowym. Technika Transportu Szynowego, nr 6/1994, str. 38-41. Kwanikowski J., Gramza G.: Koncepcja szacowania skutków czasowych i energetycznych długotrwałych ograniczeĔ prĊdkoĞci w ruchu kolejowym. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, nr 62/2007, str. 171-178. Kwanikowski J., Gramza G.: Wpływ zakłóceĔ ruchu i profilu trasy na zuĪycie energii przez lokomotywĊ elektryczną EU07 prowadzącą pociąg pasaĪerski. Mat. IX Konferencji TransComp, Zakopane 5-8 grudnia 2005. Prace Naukowe Politechniki Radomskiej - Elektryka, nr 1 (9) 2005, str. 131-136. Macig M., Rytel K.: Ocena efektywnoĞci modernizacji i remontów linii kolejowych w Polsce. Raport Centrum Zrównowa onego Transportu, nr 3/2006 Massel A.: Kolejowy transport regionalny – Szanse i zagroĪenia. Mat. Konferencji Regionalny transport kolejowy: szanse i zagro enia, Warszawa, listopad 1999. Perenc J., Kondraciuk-Gabry G.: Analiza i ocena regionalnego zróĪnicowania potrzeb i preferencji klientów PKP na kolejowym rynku usług pasaĪerskich. Problemy Kolejnictwa, nr 122, 1996, str. 61-79. Potthoff G.: Teoria potoków ruchu kolejowego. Ruch pociągów na szlakach i stacjach. WKiŁ, Warszawa 1973..

(19) Ocena ilociowa wpływu opó nie pocigu na jako kolejowych pasa erskich usług przewozowych. 111. [18] Rozporzdzenie Ministra

(20) rodowiska z dnia 30 grudnia 2002 roku w sprawie powa nych awarii objtych obowizkiem zgłoszenia do Głównego Inspektora Ochrony

(21) rodowiska, Dz. U. z 2003 r. nr 5, poz. 58. [19] Rydzkowski W., Wojewódzka-Król K. (red.): Transport. PWN, Warszawa 1998. [20] Struktura wynagrodze według zawodów w pa dzierniku 2006 r. Informacje i opracowania statystyczne, Główny Urzd Statystyczny, Warszawa 2007. [21] Tarski I.: The time factor in transportation processes. Elsevier, Amsterdam 1987. [22] Twaróg J.: Mierniki i wskaĨniki logistyczne. Biblioteka Logistyka, Pozna 2003. [23] Woch J.: Podstawy inĪynierii ruchu kolejowego. WKiŁ, Warszawa 1983. QUANTITATIVE INFLUENCE ESTIMATION OF TRAIN DELAYS TO RAIL PASSENGER TRANSPORT QUALITY Abstract This paper presents conception of quantitative influence estimation of train delays to rail passenger transport quality, particularly on account of time criterions of evaluation. The general model and evaluation problems are also presented. The example of applying conception are given. The digital simulator RSEL for the delays analysis has been used. Key words: transport quality, train disturbances, simulation of theoretical train movement.. Recenzent: Marianna Jacyna.

(22)