Exact and Evolutionary Algorithms for Synchronization of Public Transportation Timetables Considering Extended Transfer Zones
Abstract: This article addresses timetable synchronization in public transportation, an important problem in modern smart cities, in order to guarantee a proper quality of service to citizens. Two variants of the bus timetabling synchronization problem considering extended transfer zones are studied: optimizing offsets and optimizing offsets and headways for each line. An exact mixed integer programming and an evolutionary algorithm are developed to solve both problem variants. The algorithms are evaluated on 45 instanc… Show more
Search citation statements
Paper Sections
Citation Types
Year Published
Publication Types
Relationship
Authors
Journals
Cited by 11 publications
References 19 publications
Transport miejski ma kluczowy wpływ na funkcjonowanie i rozwój miast oraz warunki życia ich mieszkańców. Jego systemy powinny zapewnić łatwość sprawnego i bezpiecznego przemieszczania się, a rozwój powinien odbywać się w sposób zrównoważony. Sprawny transport miejski staje się coraz większym wyzwaniem wraz ze zwiększaniem się obszarów miast, tworzeniem aglomeracji, wzrostem liczby mieszkańców obszarów zurbanizowanych oraz intensywności zagospodarowania – tym bardziej że zaczyna wykraczać on poza granice poje- dynczych miast. Suburbanizacja, potrzeby mieszkaniowe oraz lokalizacja wielu aktywności poza obszarami centralnymi, a też poza granicami administracyjny- mi miast, powodują, że nakładają się podczas codziennych dojazdów systemy transportu miejskiego oraz te o zasięgu ponadlokalnym, regionalnym, którymi realizowane są podróże z obszarów podmiejskich lub miast sąsiednich. Duża liczba codziennych dojazdów z większych odległości sprawia, że trudno obecnie w dużych miastach i metropoliach zawężać rozważania wyłącznie do transportu miejskiego. Oczywiście największe wyzwania dotyczą centrów miast – wśród nich znajdują się kongestia transportowa, ograniczenia terenów, które można wykorzystać na cele transportowe, oraz problemy związane z minimalizacją nega- tywnego oddziaływania transportu na środowisko miasta. Zwiększanie atrakcyjności transportu miejskiego, ułatwienia mobilności osób oraz tym samym polepszanie dostępności do miejsc i usług w miastach to m.in. działania związane z integracją usług świadczonych przez różne podmioty, w tym organizatorów i przewoźników transportu zbiorowego. W ramach proce- su integracji wymienić można usprawnienia mające na celu ułatwienia przesia- dek w podróżach odbywanych zarówno różnymi liniami i środkami transportu zbiorowego, jak i samochodami osobowymi oraz transportem zbiorowym: koor- dynację rozkładów jazdy, inwestycje infrastrukturalne związane z węzłami prze- siadkowymi oraz parkingami dla systemów park & ride, tak aby zapewnić łatwe i bezpieczne przesiadanie się. Integracja to także działania w obszarze taryfo- wym, ujednolicanie przepisów dotyczących świadczenia usług przewozowych, uprawnień do przejazdów ulgowych i bezpłatnych, wprowadzanie biletów zinte- growanych – wspólnych, umożliwiających przejazdy środkami różnych organi- zatorów i przewoźników, a ponadto wspólne systemy informacji, zwłaszcza w zakresie planowania podróży, umożliwiające uzyskanie informacji o połącze- niach i możliwości odbycia podróży przy uwzględnieniu różnych środków prze- wozowych oraz przy udziale różnych organizatorów i przewoźników transportu zbiorowego. W ramach integracji powinno się brać pod uwagę możliwość odby- cia przejazdów – np. dojazdów do przystanków transportu zbiorowego różnymi środkami – jednośladami i samochodami osobowymi dostępnymi w systemach krótkoterminowego najmu. W ostatnich kilku dekadach, zwłaszcza w Europie, wdrożono wiele rozwią- zań w zakresie integracji transportu miejskiego, w tym rozdzielono organizację i wykonywanie przewozów oraz powołano organizatorów – inicjatywy te objęły najczęściej swym zasięgiem miasto lub obszar metropolitalny, integrując usługi świadczone przez różnych operatorów. Przejęli oni również w wyniku zmian strukturalnych funkcje związane m.in. ze sprzedażą biletów, realizowane w prze- szłości przez związki transportowe lub duże przedsiębiorstwa transportu miej- skiego, co również zwiększyło tempo integracji transportu. Pozytywnie można ocenić ten kierunek zmian, a znaczące dokonania w omawianym zakresie rozpa- truje się w wielu publikacjach, raportach i przykładach dobrych praktyk. Przed- stawiane są rozwiązania w zakresie ułatwienia przesiadek, wspólnego planowa- nia i koordynacji oferty przewozowej, informacji oraz taryf i biletów. Podkreśla się konieczność ułatwiania przesiadek, w szczególności na dworcach, węzłach integracyjnych lub pomiędzy przejazdami indywidualnymi środkami transportu zbiorowego oraz transportem zbiorowym w systemach park & ride. Rozwiązania takie powinny być uwzględniane już podczas samego projektowania i budowy oraz później przy wyposażaniu i oznakowaniu tego typu obiektów. Dużą uwagę przykłada się również do integracji informacji wykorzystywanej podczas planowa- nia oraz przebiegu podróży. Tu znacznym ułatwieniem stają się rozwój i upo- wszechnienie dostępności do technologii teleinformatycznych, a wdrażanie przez podmioty zintegrowanych rozwiązań nie powinno stanowić większego problemu pod względem technologicznym i organizacyjnym. Powszechna dostępność Internetu oraz korzystanie przez pasażerów ze smartfonów powodują, że infor- macje w czasie rzeczywistym są dostępne, a ich dystrybucja nie skutkuje dla organizatora i przewoźników istotnym wzrostem kosztów. W prowadzonych badaniach i w rezultacie w publikacjach dominuje osobne podejście do pasażerskiego transportu miejskiego oraz do realizowanego na większe odległości, o zasięgu regionalnym, krajowym lub międzynarodowym; uwidacznia się też podejście gałęziowe, w którym rozdziela się transport drogo- wy, kolejowy oraz lotniczy. Po części wynika to ze zróżnicowanych rynków, odmiennych rozwiązań organizacyjnych oraz technologicznych w zakresie przewozów, a też z różnych kompetencji i udziału sektora publicznego w funk- cjonowaniu wymienionych gałęzi transportu. Jednak podróże pasażerskie nie zamykają się wyłącznie w miastach, odbywane są także na większe odległości, różnymi gałęziami transportu, a i dla samych pasażerów nie jest wygodna ko- nieczność przy zmianach środków transportowych nabycia kolejnych biletów w odrębnych systemach sprzedaży, np. kasach biletowych zlokalizowanych w innych miejscach, automatach czy też poprzez dedykowane aplikacje, które specjalnie należy pobrać i zainstalować na posiadanym urządzeniu mobilnym. Dodatkowo korzystanie z usług różnych organizatorów lub przewoźników utrudniają odmienne regulacje taryfowe, a różnice często nie wynikają z kon- kretnych przesłanek, ale z faktu, że przez wiele dziesięcioleci były i nadal są stanowione bez konsultacji czy chociażby próby analizy, z których odrębności można bez jakichkolwiek skutków dla samego procesu przewozowego i uzyski- wanych dochodów zrezygnować. Duże miasta i metropolie są węzłami komunikacyjnymi w układach regio- nalnych, ale również krajowych i międzynarodowych. W samych miastach lub ich sąsiedztwie znajdują się dworce kolejowe, na których funkcjonują przewozy typu intercity oraz lotniska, zapewniające połączenia w układzie kraju lub in- nych państw w Europie i na świecie. Usługi świadczone są przez różnych prze- woźników, a część podróży przebiega z przesiadkami, w trakcie których korzy- sta się z usług różnych przewoźników i systemów transportu zbiorowego. O ile powszechnym rozwiązaniem jest integracja przestrzenna – lokalizacja parkin- gów oraz zapewnienie połączeń transportem zbiorowym do portów lotniczych i przystanków kolejowych poza miastami – to w wielu przypadkach podróżny zostaje zmuszony do zakupu różnych biletów, często również w różnych syste- mach sprzedaży (różne nośniki, aplikacje). Ponadto zróżnicowane są regulacje dotyczące uprawnień do przejazdów ulgowych czy inne postanowienia taryfowe, chociażby dotyczące możliwości przewozu bagażu i ewentualnej odpłatności z tego tytułu. Dla osób, które nie korzystają regularnie z tego typu połączeń, stanowi to utrudnienie i z pewnością przyczynia się do wyboru samochodu oso- bowego jako sposobu dotarcia do portu lotniczego lub przystanku kolejowego, a w pewnych sytuacjach również wyboru tego środka lokomocji do odbycia całości podróży. Rozwój technologii i systemów sprzedaży biletów, wykorzystanie rozwią- zań, które opierają się o systemy informatyczne i telekomunikacyjne, bieżącej lokalizacji, wykorzystania smartfonów i aplikacji mobilnych, powinny ułatwiać wypracowanie zintegrowanych rozwiązań zapewniających podczas całej podró- ży transportem zbiorowym, przynajmniej w połączeniach o zasięgu krajowym, możliwości zakupu jednego biletu lub w przypadku konieczności zakupu róż- nych biletów nabycia ich w jednym systemie sprzedaży (np. ta sama kasa bile- towa, ten sam automat biletowy lub jedna aplikacja). Dobrze by było również, aby korzystający z usług transportu zbiorowego nie odczuwał odrębności tary- fowych i nie musiał zapoznawać się z często dość złożonymi regulacjami tary- fowymi kilku różnych przewoźników. Osoba zamierzająca zrealizować podróż ocenia całość swojego przemiesz- czenia od momentu wyjścia z domu do dotarcia do miejsca docelowego (od drzwi do drzwi). Szacuje ponoszony koszt, czas trwania podróży oraz komfort, możli- we niedogodności, niepewność i uciążliwości, które mogą wystąpić. Wdrażanie różnych rozwiązań przyspieszających ruch środka przewozowego na podstawowym odcinku podróży lub korzystanie z szybkich połączeń, np. autobusów ekspreso- wych i pośpiesznych, połączeń kolejowych intercity czy też połączeń lotniczych, nie będzie miało oczekiwanego efektu, jeśli zabraknie rozwiązań z zakresu ko- ordynacji rozkładów jazdy lub też konieczne okaże się np. dość odległe przejście w samym węźle przesiadkowym. Wydłuży to bowiem czas przesiadki, podobnie jak konieczność zakupu biletu lub inne wymagane czynności, a w rezultacie wydłużeniu ulegnie czas sumaryczny podróży. Integracja powinna prowadzić zatem do skracania czasu trwania podróży, a także zmniejszania uciążliwości i niepewności podczas przesiadania. Obserwacja procesów w transporcie zbiorowym pozwala stwierdzić, że nie zawsze współpraca podmiotów oraz integracja świadczonych usług dochodzą do skutku. Pomimo że pasażerowie oczekują zintegrowanych usług, to często takie nie są świadczone – występują partykularne interesy różnych szczebli admini- stracji publicznej czy podległych jej podmiotów, populizm, negowanie lub kry- tyka rozwiązań tylko dlatego, że zaproponował je ktoś inny. U podstaw takich zachowań nieraz leży brak wiedzy lub zaufania do innych czy też brak otwarto- ści na zmiany. To nie powinno mieć miejsca – należy uwzględniać sygnały pły- nące z otoczenia, by odpowiadać na potrzeby zainteresowanych, a sam system transportu zbiorowego powinien być elastyczny, w którym zakłada się bieżące modyfikowanie i dopasowanie do dynamicznie zmieniających się warunków. Konieczna okazuje się koncentracja na celach i korzyściach, które można uzy- skać w wyniku współdziałania, co powinno przynieść profity wszystkim: od władz, po organizatora i operatorów, pozostałe podmioty, jak i mieszkańców i korzysta- jących z usług transportu zbiorowego. Niniejsza monografia koncentruje się na różnych aspektach integracji trans- portu, przy czym podstawowym zakresem badań są systemy transportu miejskie- go. W rozważaniach ujęto również systemy transportu ponadlokalnego, w miastach bowiem rozpoczyna się lub kończy większość podróży, które nawet gdy realizu- ją się codziennie w warunkach suburbanizacji i oddalenia miejsc zamieszkania od centrum miasta, to są i mogą być wykonywane nie tylko systemami miejskie- go transportu zbiorowego, ale również tymi ponadlokalnymi. Integracja, a sze- rzej: współpraca i współdziałanie, okazują się szczególnie ważne w miejskim transporcie zbiorowym – oferowanie usług, które będą akceptowane przez pasa- żerów, wymaga współdziałania wielu podmiotów i grup społecznych nie na zasadzie hierarchicznego podporządkowania, ale dobrowolności oraz we wspól- nym interesie mieszkańców i korzystających z transportu zbiorowego. Współ- działać powinny miasta razem organizujące transport zbiorowy, organizator z operatorami oraz z pozostałymi przewoźnikami świadczącymi usługi w danym obszarze. Współdziałanie powinno mieć miejsce podczas procesu planowania przestrzennego z zarządzającymi infrastrukturą transportową oraz organizatora- mi transportu zbiorowego. Wreszcie we współdziałaniu na rzecz wysokiej jako- ści usług transportu miejskiego powinni uczestniczyć mieszkańcy, różne grupy i stowarzyszenia społeczne oraz podmioty będące pracodawcami i zatrudniające pracowników lub dostarczające różnego typu produkty i usługi dla sektora transportu zbiorowego. Celem pracy jest przedstawienie procesów współpracy i integracji w trans- porcie zbiorowym, uwarunkowań oraz czynników mających wpływ na zakres integracji w transporcie miejskim, jak również integracji systemów miejskiego transportu zbiorowego, z systemami o zasięgu krajowym i międzynarodowym oraz przemieszczeniami indywidualnymi środkami transportu. Monografia składa się z pięciu rozdziałów, wstępu oraz podsumowania. W rozdziale pierwszym przedstawiono przesłanki i motywy podejmowania współpracy przez podmioty oraz oczekiwane korzyści, a także sprecyzowano rozumienie kategorii integracja, jej rodzajów i formy. Odniesiono się również do integracji transportu zbiorowego na etapach planowania oraz zarządzania syste- mem transportu zbiorowego. Ponadto wskazano na zależność pomiędzy rozwią- zaniami z zakresu organizacji miejskiego transportu zbiorowego oraz integracji, a także przybliżono kierunki integracji indywidualnych form przemieszczeń z transportem zbiorowym. Rozdział drugi zawiera teoretyczne podstawy i odniesienie do regulacji do- tyczących integracji transportu miejskiego. Scharakteryzowano w nim proces integracji na gruncie ekonomii klasycznej oraz ekonomii instytucjonalnej, na- rzędzia realizacji polityki integracji usług transportu zbiorowego, a także koszty i korzyści integracji. Wskazano również na regulacyjne ograniczenia integracji pasażerskiego transportu zbiorowego na konkurencyjnych rynkach przewozo- wych oraz dokonano charakterystyki podstawowych rodzajów umów w miej- skim transporcie zbiorowym, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu przyję- tych rozwiązań na integrację transportu. W rozdziale trzecim przedstawiono zagadnienia integracji taryfowej, zwłasz- cza wpływ integracji taryfowej na popyt, koszty i korzyści integracji taryfowej, technologie informatyczne wykorzystywane podczas rozwiązań w tym zakresie, a także sposoby rozliczeń pomiędzy gminami wspólnie organizującymi miejski transport zbiorowy. Widoczna jest tu ewolucja w zakresie zasad finansowania integracji przez podmioty publiczne wspólnie organizujące transport zbiorowy oraz rozliczeń na podstawie pomiarów liczby przewożonych pasażerów i identy- fikacji uzyskiwanych dochodów w podziale na linie komunikacyjne oraz jed- nostki administracyjne, po których prowadzą ich trasy. Rozdział czwarty zawiera zagadnienia koordynacji rozkładów jazdy oraz rozwiązania – w szczególności infrastrukturalne – mające zapewnić łatwe, wy- godne i bezpieczne przesiadanie się pomiędzy różnymi środkami transportu zbiorowego, a także pomiędzy środkami transportu zbiorowego oraz indywidu- alnymi środkami transportu. W rozdziale piątym przedstawiono zagadnienia integracji w warunkach su- burbanizacji i dojazdów z obszarów podmiejskich, a także lokalizacji infrastruk- tury poza centrami miast. Całość uzupełnia podsumowanie, w którym przedsta- wiono ważniejsze wnioski wynikające z przeprowadzonych badań. Podczas rozważań sięgnięto po publikacje zawierające wyniki analiz w za- kresie funkcjonowania sektora pasażerskiego transportu zbiorowego, zachowań podmiotów, a w szczególności współdziałania i integracji, organizacji transportu zbiorowego, planowania przestrzennego i funkcjonowania oraz rozwoju miast, technologii informatycznych w transporcie. Ponadto wykorzystano obserwacje stanowiące wynik wieloletnich doświadczeń praktycznych Autorów we wdraża- niu rozwiązań z zakresu integracji transportu zbiorowego.
Transport miejski ma kluczowy wpływ na funkcjonowanie i rozwój miast oraz warunki życia ich mieszkańców. Jego systemy powinny zapewnić łatwość sprawnego i bezpiecznego przemieszczania się, a rozwój powinien odbywać się w sposób zrównoważony. Sprawny transport miejski staje się coraz większym wyzwaniem wraz ze zwiększaniem się obszarów miast, tworzeniem aglomeracji, wzrostem liczby mieszkańców obszarów zurbanizowanych oraz intensywności zagospodarowania – tym bardziej że zaczyna wykraczać on poza granice poje- dynczych miast. Suburbanizacja, potrzeby mieszkaniowe oraz lokalizacja wielu aktywności poza obszarami centralnymi, a też poza granicami administracyjny- mi miast, powodują, że nakładają się podczas codziennych dojazdów systemy transportu miejskiego oraz te o zasięgu ponadlokalnym, regionalnym, którymi realizowane są podróże z obszarów podmiejskich lub miast sąsiednich. Duża liczba codziennych dojazdów z większych odległości sprawia, że trudno obecnie w dużych miastach i metropoliach zawężać rozważania wyłącznie do transportu miejskiego. Oczywiście największe wyzwania dotyczą centrów miast – wśród nich znajdują się kongestia transportowa, ograniczenia terenów, które można wykorzystać na cele transportowe, oraz problemy związane z minimalizacją nega- tywnego oddziaływania transportu na środowisko miasta. Zwiększanie atrakcyjności transportu miejskiego, ułatwienia mobilności osób oraz tym samym polepszanie dostępności do miejsc i usług w miastach to m.in. działania związane z integracją usług świadczonych przez różne podmioty, w tym organizatorów i przewoźników transportu zbiorowego. W ramach proce- su integracji wymienić można usprawnienia mające na celu ułatwienia przesia- dek w podróżach odbywanych zarówno różnymi liniami i środkami transportu zbiorowego, jak i samochodami osobowymi oraz transportem zbiorowym: koor- dynację rozkładów jazdy, inwestycje infrastrukturalne związane z węzłami prze- siadkowymi oraz parkingami dla systemów park & ride, tak aby zapewnić łatwe i bezpieczne przesiadanie się. Integracja to także działania w obszarze taryfo- wym, ujednolicanie przepisów dotyczących świadczenia usług przewozowych, uprawnień do przejazdów ulgowych i bezpłatnych, wprowadzanie biletów zinte- growanych – wspólnych, umożliwiających przejazdy środkami różnych organi- zatorów i przewoźników, a ponadto wspólne systemy informacji, zwłaszcza w zakresie planowania podróży, umożliwiające uzyskanie informacji o połącze- niach i możliwości odbycia podróży przy uwzględnieniu różnych środków prze- wozowych oraz przy udziale różnych organizatorów i przewoźników transportu zbiorowego. W ramach integracji powinno się brać pod uwagę możliwość odby- cia przejazdów – np. dojazdów do przystanków transportu zbiorowego różnymi środkami – jednośladami i samochodami osobowymi dostępnymi w systemach krótkoterminowego najmu. W ostatnich kilku dekadach, zwłaszcza w Europie, wdrożono wiele rozwią- zań w zakresie integracji transportu miejskiego, w tym rozdzielono organizację i wykonywanie przewozów oraz powołano organizatorów – inicjatywy te objęły najczęściej swym zasięgiem miasto lub obszar metropolitalny, integrując usługi świadczone przez różnych operatorów. Przejęli oni również w wyniku zmian strukturalnych funkcje związane m.in. ze sprzedażą biletów, realizowane w prze- szłości przez związki transportowe lub duże przedsiębiorstwa transportu miej- skiego, co również zwiększyło tempo integracji transportu. Pozytywnie można ocenić ten kierunek zmian, a znaczące dokonania w omawianym zakresie rozpa- truje się w wielu publikacjach, raportach i przykładach dobrych praktyk. Przed- stawiane są rozwiązania w zakresie ułatwienia przesiadek, wspólnego planowa- nia i koordynacji oferty przewozowej, informacji oraz taryf i biletów. Podkreśla się konieczność ułatwiania przesiadek, w szczególności na dworcach, węzłach integracyjnych lub pomiędzy przejazdami indywidualnymi środkami transportu zbiorowego oraz transportem zbiorowym w systemach park & ride. Rozwiązania takie powinny być uwzględniane już podczas samego projektowania i budowy oraz później przy wyposażaniu i oznakowaniu tego typu obiektów. Dużą uwagę przykłada się również do integracji informacji wykorzystywanej podczas planowa- nia oraz przebiegu podróży. Tu znacznym ułatwieniem stają się rozwój i upo- wszechnienie dostępności do technologii teleinformatycznych, a wdrażanie przez podmioty zintegrowanych rozwiązań nie powinno stanowić większego problemu pod względem technologicznym i organizacyjnym. Powszechna dostępność Internetu oraz korzystanie przez pasażerów ze smartfonów powodują, że infor- macje w czasie rzeczywistym są dostępne, a ich dystrybucja nie skutkuje dla organizatora i przewoźników istotnym wzrostem kosztów. W prowadzonych badaniach i w rezultacie w publikacjach dominuje osobne podejście do pasażerskiego transportu miejskiego oraz do realizowanego na większe odległości, o zasięgu regionalnym, krajowym lub międzynarodowym; uwidacznia się też podejście gałęziowe, w którym rozdziela się transport drogo- wy, kolejowy oraz lotniczy. Po części wynika to ze zróżnicowanych rynków, odmiennych rozwiązań organizacyjnych oraz technologicznych w zakresie przewozów, a też z różnych kompetencji i udziału sektora publicznego w funk- cjonowaniu wymienionych gałęzi transportu. Jednak podróże pasażerskie nie zamykają się wyłącznie w miastach, odbywane są także na większe odległości, różnymi gałęziami transportu, a i dla samych pasażerów nie jest wygodna ko- nieczność przy zmianach środków transportowych nabycia kolejnych biletów w odrębnych systemach sprzedaży, np. kasach biletowych zlokalizowanych w innych miejscach, automatach czy też poprzez dedykowane aplikacje, które specjalnie należy pobrać i zainstalować na posiadanym urządzeniu mobilnym. Dodatkowo korzystanie z usług różnych organizatorów lub przewoźników utrudniają odmienne regulacje taryfowe, a różnice często nie wynikają z kon- kretnych przesłanek, ale z faktu, że przez wiele dziesięcioleci były i nadal są stanowione bez konsultacji czy chociażby próby analizy, z których odrębności można bez jakichkolwiek skutków dla samego procesu przewozowego i uzyski- wanych dochodów zrezygnować. Duże miasta i metropolie są węzłami komunikacyjnymi w układach regio- nalnych, ale również krajowych i międzynarodowych. W samych miastach lub ich sąsiedztwie znajdują się dworce kolejowe, na których funkcjonują przewozy typu intercity oraz lotniska, zapewniające połączenia w układzie kraju lub in- nych państw w Europie i na świecie. Usługi świadczone są przez różnych prze- woźników, a część podróży przebiega z przesiadkami, w trakcie których korzy- sta się z usług różnych przewoźników i systemów transportu zbiorowego. O ile powszechnym rozwiązaniem jest integracja przestrzenna – lokalizacja parkin- gów oraz zapewnienie połączeń transportem zbiorowym do portów lotniczych i przystanków kolejowych poza miastami – to w wielu przypadkach podróżny zostaje zmuszony do zakupu różnych biletów, często również w różnych syste- mach sprzedaży (różne nośniki, aplikacje). Ponadto zróżnicowane są regulacje dotyczące uprawnień do przejazdów ulgowych czy inne postanowienia taryfowe, chociażby dotyczące możliwości przewozu bagażu i ewentualnej odpłatności z tego tytułu. Dla osób, które nie korzystają regularnie z tego typu połączeń, stanowi to utrudnienie i z pewnością przyczynia się do wyboru samochodu oso- bowego jako sposobu dotarcia do portu lotniczego lub przystanku kolejowego, a w pewnych sytuacjach również wyboru tego środka lokomocji do odbycia całości podróży. Rozwój technologii i systemów sprzedaży biletów, wykorzystanie rozwią- zań, które opierają się o systemy informatyczne i telekomunikacyjne, bieżącej lokalizacji, wykorzystania smartfonów i aplikacji mobilnych, powinny ułatwiać wypracowanie zintegrowanych rozwiązań zapewniających podczas całej podró- ży transportem zbiorowym, przynajmniej w połączeniach o zasięgu krajowym, możliwości zakupu jednego biletu lub w przypadku konieczności zakupu róż- nych biletów nabycia ich w jednym systemie sprzedaży (np. ta sama kasa bile- towa, ten sam automat biletowy lub jedna aplikacja). Dobrze by było również, aby korzystający z usług transportu zbiorowego nie odczuwał odrębności tary- fowych i nie musiał zapoznawać się z często dość złożonymi regulacjami tary- fowymi kilku różnych przewoźników. Osoba zamierzająca zrealizować podróż ocenia całość swojego przemiesz- czenia od momentu wyjścia z domu do dotarcia do miejsca docelowego (od drzwi do drzwi). Szacuje ponoszony koszt, czas trwania podróży oraz komfort, możli- we niedogodności, niepewność i uciążliwości, które mogą wystąpić. Wdrażanie różnych rozwiązań przyspieszających ruch środka przewozowego na podstawowym odcinku podróży lub korzystanie z szybkich połączeń, np. autobusów ekspreso- wych i pośpiesznych, połączeń kolejowych intercity czy też połączeń lotniczych, nie będzie miało oczekiwanego efektu, jeśli zabraknie rozwiązań z zakresu ko- ordynacji rozkładów jazdy lub też konieczne okaże się np. dość odległe przejście w samym węźle przesiadkowym. Wydłuży to bowiem czas przesiadki, podobnie jak konieczność zakupu biletu lub inne wymagane czynności, a w rezultacie wydłużeniu ulegnie czas sumaryczny podróży. Integracja powinna prowadzić zatem do skracania czasu trwania podróży, a także zmniejszania uciążliwości i niepewności podczas przesiadania. Obserwacja procesów w transporcie zbiorowym pozwala stwierdzić, że nie zawsze współpraca podmiotów oraz integracja świadczonych usług dochodzą do skutku. Pomimo że pasażerowie oczekują zintegrowanych usług, to często takie nie są świadczone – występują partykularne interesy różnych szczebli admini- stracji publicznej czy podległych jej podmiotów, populizm, negowanie lub kry- tyka rozwiązań tylko dlatego, że zaproponował je ktoś inny. U podstaw takich zachowań nieraz leży brak wiedzy lub zaufania do innych czy też brak otwarto- ści na zmiany. To nie powinno mieć miejsca – należy uwzględniać sygnały pły- nące z otoczenia, by odpowiadać na potrzeby zainteresowanych, a sam system transportu zbiorowego powinien być elastyczny, w którym zakłada się bieżące modyfikowanie i dopasowanie do dynamicznie zmieniających się warunków. Konieczna okazuje się koncentracja na celach i korzyściach, które można uzy- skać w wyniku współdziałania, co powinno przynieść profity wszystkim: od władz, po organizatora i operatorów, pozostałe podmioty, jak i mieszkańców i korzysta- jących z usług transportu zbiorowego. Niniejsza monografia koncentruje się na różnych aspektach integracji trans- portu, przy czym podstawowym zakresem badań są systemy transportu miejskie- go. W rozważaniach ujęto również systemy transportu ponadlokalnego, w miastach bowiem rozpoczyna się lub kończy większość podróży, które nawet gdy realizu- ją się codziennie w warunkach suburbanizacji i oddalenia miejsc zamieszkania od centrum miasta, to są i mogą być wykonywane nie tylko systemami miejskie- go transportu zbiorowego, ale również tymi ponadlokalnymi. Integracja, a sze- rzej: współpraca i współdziałanie, okazują się szczególnie ważne w miejskim transporcie zbiorowym – oferowanie usług, które będą akceptowane przez pasa- żerów, wymaga współdziałania wielu podmiotów i grup społecznych nie na zasadzie hierarchicznego podporządkowania, ale dobrowolności oraz we wspól- nym interesie mieszkańców i korzystających z transportu zbiorowego. Współ- działać powinny miasta razem organizujące transport zbiorowy, organizator z operatorami oraz z pozostałymi przewoźnikami świadczącymi usługi w danym obszarze. Współdziałanie powinno mieć miejsce podczas procesu planowania przestrzennego z zarządzającymi infrastrukturą transportową oraz organizatora- mi transportu zbiorowego. Wreszcie we współdziałaniu na rzecz wysokiej jako- ści usług transportu miejskiego powinni uczestniczyć mieszkańcy, różne grupy i stowarzyszenia społeczne oraz podmioty będące pracodawcami i zatrudniające pracowników lub dostarczające różnego typu produkty i usługi dla sektora transportu zbiorowego. Celem pracy jest przedstawienie procesów współpracy i integracji w trans- porcie zbiorowym, uwarunkowań oraz czynników mających wpływ na zakres integracji w transporcie miejskim, jak również integracji systemów miejskiego transportu zbiorowego, z systemami o zasięgu krajowym i międzynarodowym oraz przemieszczeniami indywidualnymi środkami transportu. Monografia składa się z pięciu rozdziałów, wstępu oraz podsumowania. W rozdziale pierwszym przedstawiono przesłanki i motywy podejmowania współpracy przez podmioty oraz oczekiwane korzyści, a także sprecyzowano rozumienie kategorii integracja, jej rodzajów i formy. Odniesiono się również do integracji transportu zbiorowego na etapach planowania oraz zarządzania syste- mem transportu zbiorowego. Ponadto wskazano na zależność pomiędzy rozwią- zaniami z zakresu organizacji miejskiego transportu zbiorowego oraz integracji, a także przybliżono kierunki integracji indywidualnych form przemieszczeń z transportem zbiorowym. Rozdział drugi zawiera teoretyczne podstawy i odniesienie do regulacji do- tyczących integracji transportu miejskiego. Scharakteryzowano w nim proces integracji na gruncie ekonomii klasycznej oraz ekonomii instytucjonalnej, na- rzędzia realizacji polityki integracji usług transportu zbiorowego, a także koszty i korzyści integracji. Wskazano również na regulacyjne ograniczenia integracji pasażerskiego transportu zbiorowego na konkurencyjnych rynkach przewozo- wych oraz dokonano charakterystyki podstawowych rodzajów umów w miej- skim transporcie zbiorowym, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu przyję- tych rozwiązań na integrację transportu. W rozdziale trzecim przedstawiono zagadnienia integracji taryfowej, zwłasz- cza wpływ integracji taryfowej na popyt, koszty i korzyści integracji taryfowej, technologie informatyczne wykorzystywane podczas rozwiązań w tym zakresie, a także sposoby rozliczeń pomiędzy gminami wspólnie organizującymi miejski transport zbiorowy. Widoczna jest tu ewolucja w zakresie zasad finansowania integracji przez podmioty publiczne wspólnie organizujące transport zbiorowy oraz rozliczeń na podstawie pomiarów liczby przewożonych pasażerów i identy- fikacji uzyskiwanych dochodów w podziale na linie komunikacyjne oraz jed- nostki administracyjne, po których prowadzą ich trasy. Rozdział czwarty zawiera zagadnienia koordynacji rozkładów jazdy oraz rozwiązania – w szczególności infrastrukturalne – mające zapewnić łatwe, wy- godne i bezpieczne przesiadanie się pomiędzy różnymi środkami transportu zbiorowego, a także pomiędzy środkami transportu zbiorowego oraz indywidu- alnymi środkami transportu. W rozdziale piątym przedstawiono zagadnienia integracji w warunkach su- burbanizacji i dojazdów z obszarów podmiejskich, a także lokalizacji infrastruk- tury poza centrami miast. Całość uzupełnia podsumowanie, w którym przedsta- wiono ważniejsze wnioski wynikające z przeprowadzonych badań. Podczas rozważań sięgnięto po publikacje zawierające wyniki analiz w za- kresie funkcjonowania sektora pasażerskiego transportu zbiorowego, zachowań podmiotów, a w szczególności współdziałania i integracji, organizacji transportu zbiorowego, planowania przestrzennego i funkcjonowania oraz rozwoju miast, technologii informatycznych w transporcie. Ponadto wykorzystano obserwacje stanowiące wynik wieloletnich doświadczeń praktycznych Autorów we wdraża- niu rozwiązań z zakresu integracji transportu zbiorowego.
Smart Public Transport: A Bi-Objective Model for Maximizing Synchronizations and Minimizing Costs in Bus Timetables
Modern cities heavily rely on public transport systems to enhance citizen access to urban services and promote sustainability. To optimize public transport, intelligent computer-aided tools play a pivotal role in decision making. This article tackles the complex challenge of bus timetabling, specifically focusing on improving multi-leg trips or transfers. It introduces a novel multi-objective Mixed-Integer Programming Linear (MILP) model that concurrently maximizes passenger transfers and minimizes budgetary costs, while also adhering to the minimum required quality-of-service constraints for regular (non-multi-leg) trips, and an exact resolution approach based on the ε-constraint method to obtain a set of efficient solutions is used. The competitiveness of the model is validated via a computational experimentation performed over real-world scenarios from the public transportation system of Montevideo, Uruguay. The findings evinced that the MILP model was able to compute a set of Pareto efficient solutions that explore the tradeoff between the number of successful transfers and the cost of the system. Moreover, the best tradeoff solutions surpass the current city timetable, excelling in both the number of transfers and cost efficiency.
Integrated Framework for Bus Timetabling and Scheduling in Multi-Line Operation Mode
Bus service is of great significance to urban residents. With the convergence of bus lines and the formation of bus hubs, a multi-line operation mode which can realize the centralized management of vehicles is applied to the daily bus service planning. To solve the bus service planning problem systematically in the multi-line operation mode, we propose an integrated framework for bus timetabling (TT) and vehicle scheduling (VS), which are the two fundamental processes of bus service planning. Firstly, the determination processes of TT and VS are correlated by constructing the multiple vehicles’ trip-link chains with departure time information to facilitate simultaneous optimization. Secondly, a multi-objective optimization model is constructed, which considers higher service quality and lower operating costs as objectives. Logic and operational rules are also considered as constraints to ensure the implementation of the solutions. Thirdly, we propose and implement a heuristic solution algorithm based on neighborhood search to achieve high-performance solutions. Finally, we validate the efficiency and effectiveness of our framework under the actual bus operation scenario in Chongqing, China. The Pareto frontier solutions are provided to bus operators as alternative operation schemes.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
Contact Info
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Product
Resources
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.
