Дипломная работа: Энергосберегающие режимы управления движением поездов метрополитенов

Множественность результатов при анализе связи x и y объясняется, прежде всего, тем, что зависимая переменная у испытывает влияние не только фактора х, но и целого ряда других, не учитываемых факторов. Кроме того, влияние выделенного фактора может проявляться через цепочку других факторов.

При корреляционном анализе двух величин возникают следующие задачи:

· измерение силы (тесноты) связи;

· отбор факторов, оказывающих влияние на результат;

· обнаружение неизвестных причин связей;

· построение корреляционной модели и оценка ее параметров;

· проверка значимости параметров связи;

· интервальное оценивание параметров связи.

Применяя метод корреляционного анализа, исходят из условия нормальности многомерного закона распределения генеральной совокупности. Эти условия обеспечивают линейный характер связи между изучаемыми признаками.

Предпосылки корреляционного анализа не всегда строго соблюдаются на практике: один из признаков оказывается величиной не случайной или признаки не имеют совместного распределения. Для изучения связи между признаками существует показатель зависимости признаков, который называется корреляционным отношением.

Итак, становится очевидным тот факт, что методы анализа статистических данных позволяют улучшить эксплуатационные свойства объектов, определяющие эффективность функционирования действующих или создаваемых систем транспортного назначения, путем уменьшения выборки показателей на основе выявления их взаимозависимости от различных факторов.

Таким образом, для проведения детального анализа наиболее приемлемым является метод корреляционного анализа, так как позволяет дать адекватную оценку системных свойств и связей сложных комплексов и систем (в том числе транспортного назначения) и разработать алгоритмы эффективного управления ими, оптимальными по энергопотреблению. В свою очередь это позволит осуществить безопасную и эффективную эксплуатацию метрополитена, являющегося неотъемлемой частью транспортной системы города.

2.3 Анализ технико-экономических показателей качества эксплуатации метрополитенов России и СНГ

Для качественной, количественной и сравнительной оценок эксплуатационной работы метрополитенов установлен ряд показателей качества эксплуатации [12,13,90]. Их подсчитывают за определенные отчетные периоды (год, квартал, месяц и сутки) для метрополитена в целом, отдельных линий, станций и других подразделений. Технико-эксплуатационные характеристики метрополитенов можно разбить на 3 группы показателей:

1. Условно-постоянные технические показатели:

· эксплуатационная длина линий в 2-путном исчислении, км;

· количество линий, шт.;

· плотность метрополитена, км / кв.км города;

· инвентарный парк вагонов, шт.;

· эксплуатационный парк вагонов, шт.;

· количество электродепо, шт.;

· количество тяговых электроподстанций, шт.;

· общая протяженность силовых кабельных сетей, км;

· количество эскалаторов в эксплуатации, шт.;

· количество стрелочных переводов, шт.;

· количество вентиляционных шахт, находящихся в эксплуатации, шт.;

· количество вентиляторов главного проветривания, находящиеся в эксплуатации, шт.;

· количество водоотливных установок, шт.;

· эксплуатационная длина тоннелей (развернутая), км;

· дальность поездки, км.

2. Условно-переменные технические показатели:

· размеры движения поездов, пар поездов в час;

· интервал движения, сек;

· выполнение графика движения, %;

· среднетехническая скорость, км/ч;

· участковая скорость, км/ч;

· общий расход электроэнергии по метро, кВтчас;

· расход электроэнергии на тягу поездов, кВтчас;

· удельный расход электроэнергии на тягу поездов, Втчас/ткм.

3. Экономические показатели:

· Перевозка пассажиров в среднем за сутки, чел.;

· Перевозка пассажиров за год, чел.;

· Удельный вес перевозки пассажиров от общегородских, %;

· Численность работников по эксплуатации, чел.

В таблицах 2.6. и 2.7. представлены основные технико-экономические показатели некоторых метрополитенов России и СНГ (за 2006 г.).

Таблица 2.6. Технико-экономические показатели метрополитенов России.

Таблица 2.7 - Технико-экономические показатели метрополитенов СНГ

30

7,6

12,5

53,7

4

57,8

36,8

С целью выявления технико-экономических показателей качества эксплуатации метрополитенов, влияющих на энергопотребление и оценки их влияния, автором проведен корреляционный анализ между расходом энергии на тягу поездов и другими показателями качества эксплуатации (по данным метрополитенов России и СНГ).

В табл. 2.8 представлены основные данные проектной первой линии Красноярского метрополитена [103], на основании которых можно выполнить сравнительный анализ с аналогичными метрополитенами и прогнозировать ожидаемые показатели.

Таблица 2.8. Проектные данные первой линии Красноярского метрополитена

Сравнивая такие показатели, как, например, длина линии, количество станций и среднесуточный объем перевозок действующих метрополитенов России и СНГ с проектными данными Красноярского метрополитена, можно отметить, что строящийся Красноярский метрополитен близок к метрополитенам Казани, Екатеринбурга, Самары и Новосибирска. В связи с этим ниже будет проведен дополнительный корреляционный анализ показателей качества эксплуатации Новосибирского метрополитена. Однако, прогнозируемый среднесуточный объем перевозок на Красноярском метрополитене (85 тыс. чел.) выше, чем в Казани (30 тыс. чел) и Самаре (31,4 тыс. чел.), но ниже чем в метрополитенах г. Екатеринбурга (91 тыс. чел.) и Новосибирска (183 тыс. чел.).

Задачей корреляционного анализа является исследование тенденций взаимного изменения двух или более случайных величин [37]. В данной работе исследуется взаимная тенденция изменения одного из технико-экономических показателей качества эксплуатации метрополитена и энергопотребления затраченного на тягу поездов.

При одномерном корреляционном анализе степень вероятностной связи между двумя случайными величинами x и y характеризуется специальной мерой - коэффициентом корреляции:

(2.9)

Для оценки деятельности метрополитенов России и СНГ необходимо провести корреляционный анализ между различными показателями их качества эксплуатации.

Технико-экономические показатели работы метрополитенов России и СНГ, приведенные в табл. 2.6. и 2.7. записываются в электронном виде в формате Microsoft Excel единой таблицей. С помощью функции «KORRELL» вычисляются коэффициенты корреляции. Далее производится анализ показателей. Результаты анализа представлены в табл. 2.9.

Таблица 2.9. Коэффициенты корреляции основных технико-экономических показателей метрополитенов.

Анализируя полученные данные, видно, что существует зависимость между показателями, которые позволяют оценить эксплуатационную деятельность метрополитена как транспортной системы крупного города, предназначенной для скоростных массовых пассажирских перевозок.

Однако, удельный вес перевозки пассажиров от общегородских в Киевском и Харьковском метрополитенах составляет 57,8 % и 53,7% соответственно, при эксплуатационной длине линии 58,8 км и 35,6 км соответственно, когда в Московском - эксплуатационная длина составляет 278,3 км с удельным весом перевозки пассажиров 48 %.