Zadanie

Prišli sme do Bratislavy na Hlavnú stanicu. A teraz domov. Väčšina vedúcich sa poberá na internáty. Tradične z Hlavnej stanice autobusom čislo 93 na Zochovu a odtiaľ autobusom číslo 39. No do autobusu číslo 93 sa nezmestili, taký bol plný. Asi treba niekoho iného, kto by vymyslel nový cestovný poriadok.

Vašou úlohou bude zistiť, koľko autobusov bude treba nasadiť na linku 93 z Hlavnej stanice na Vyšehradskú. Jazdná doba v každom smere je 20 minút a na každej konečnej je potrebná aspoň 5 minútová rezerva na vyrovnanie možného meškania. Môžete nasadiť buď kĺbové autobusy pre 120 cestujúcich, alebo krátke s kapacitou 80 cestujúcich.

Obsadenosť autobusov v rannej špičke (06:00–09:00) by nemala presiahnuť 90%, v poobedňajšej dopravnej špičke (14:00–18:00) 75% a v ostatných častiach dňa 60%, aby bola MHD pre ľudí atraktívna, teda aby sme v nej neboli ako sardinky. V nasledujúcej tabuľke nájdete maximálne počty cestujúcich v jednotlivých časoch (uvádzané sú v osobách za hodinu, číslo platí pre viac vyťažený smer.)

Časový interval Maximálny počet cestujúcich
04:00–06:00 500
06:00–07:00 700
07:00–08:00 1100
08:00–09:00 500
09:00–10:00 450
10:00–11:00 450
11:00–12:00 400
12:00–13:00 400
13:00–14:00 600
14:00–15:00 700
15:00–16:00 550
16:00–17:00 550
17:00–18:00 700
18:00–19:00 350
19:00–23:00 300

Podmienkou pre vás je, že musíte prepraviť všetkých, neprekročiť dané limity na kapacitu a nie všetky autobusy musia jazdiť po celý deň. Optimálne riešenie je také, pri ktorom nepoužívame zbytočne priveľké autobusy, to znamená, že obsadenosť autobusu sa čo najviac približuje maximálnej možnej hodnote. Koľko najviac autobusov budeme v určitej chvíli potrebovať počas dňa?

Skôr než ku riešení úlohy by som povedal niečo k dátam a aplikáciám v reálnom živote. Údaje sú z Územného generelu dopravy 20141 a presne toto robia tí páni v skutočnosti.

Problémom dát je spôsob merania. Kým tento rok sa už meralo automatizovane (senzory pri dverách počítajú ľudí), vtedy brigádnici odhadovali počty ľudí v autobusoch s maximálnou presnosťou na desiatky (to sa pohľadom zvonku ani o dosť lepšie nedá). Čo sa týka kapacity autobusov, tá je prikreslená na znesiteľnú úroveň. Napríklad výrobca SOR používa oficiálne číslo 8 stojacich cestujúcich na meter štvorcový. To si človek ani nevie predstaviť…

Najskôr si musíme vybrať, či chceme krátke, alebo kĺbové autobusy. My budeme používať kĺbové, a to hneď z niekoľkých dôvodov – napríklad linka 93 je v úseku zo Zochovej po Smolenickú v preklade s linkou 94. To znamená, že majú rovnaký interval a chodia v rovnomerných rozostupoch2. No a linka 94 nie je taká vyťažená, ako linka 93 a keby sme linku 93 vozili s krátkymi vozmi, na linku 94 by museli ísť silne nedostatkové vozy kategórie MIDI (desaťmetrové), ktoré by sa museli presúvať do inej vozovne a tak.

Okrem toho by tu vyvstal ešte jeden veľký problém. Ak by na linkách 93 a 94 boli menšie autobusy, chodili by častejšie. No a ak by išli autobusy príliš husto za sebou (jednu alebo dve minúty), strašne by sa začali zhlukovať a čo i len jedna červená by spôsobila, že by išli aj tri za sebou, čo nechceme (prvý sa preplní a dva za ním budú prázdne). A okrem toho linka 93 často vezie návaly od vlakov a tam by jednoducho krátke autobusy nestačili. Preto si vyberáme kĺbové autobusy.

Ako na výpočet? Nie je to také zložité – kapacitu vyrátame tak, že 120, teda kapacitu autobusu, prenásobíme daným percentom pre danú hodinu. Spravme si modelový výpočet pre hodinu od 13:00 do 14:00. Naplnenosť autobusu by nemala presiahnuť \(\SI{60}{\percent}\), preto si kapacitu autobusu upravíme na \(120 \cdot \num{0.6} = 72\) cestujúcich. Daných 600 cestujúcich takto prepravíme v \(600/72 \doteq \num{8.33}\) autobusoch. Mimochodom, už ste videli \(\num{0.33}\) autobusu? Ja teda mimo autobusových dielní nie a preto to treba zaokrúhliť nahor na 9 autobusov. Poďme si tento výpočet urobiť pre každý časový úsek:

hodina kapacita počet ľudí počet autobusov3 cca interval v minútach
04:00-06:00
06:00-07:00
07:00-08:00
08:00-09:00
09:00-10:00
10:00-11:00
11:00-12:00
12:00-13:00
13:00-14:00
14:00-15:00
15:00-16:00
16:00-17:00
17:00-18:00
18:00-19:00
19:00-23:00

Poďme si z toho urobiť cestovný poriadok:

Porovnanie s reálnym cestovným poriadkom linky 93 (reálny je vpravo)
Porovnanie s reálnym cestovným poriadkom linky 93 (reálny je vpravo)

Týmto by už bol cestovný poriadok sám o sebe hotový, ale pozrime sa naň! Keby bol taký reálne v používaní, malo by to jedno negatívum – veď by sme si nevedeli zapamätať, kedy to ide! A okrem toho by to išlo každú hodinu inak. To by nebolo dobré vôbec.

Aby napríklad po 8:00 alebo po 17:00 išli autobusy každú hodinu inak nie je dobré. Všimnime si skutočné intervaly – od rána desaťminútový, od 06:20 do 08:12 štvorminútový, potom sa pomaly zrieďuje na dvanásťminútový a tak ďalej. Jednoducho niekoľko hodín vydrží jeden interval. A skúsme si takto upraviť aj ten náš. Najlepšie intervaly sú delitele 60, aby boli každú hodinu rovnaké odchody.

Naplnenosť \(\SI{60}{\percent}\) je dobré číslo, ale je to hrubý odhad – nie je to hranica komfortu, je to číslo, kedy to bude naozaj komfortné. Keby sme interval medzi 09:00 a 11:00 posunuli na 10 minút, znamenalo by to v priemere iba o troch ľudí v autobuse viac. A odchody sa zjednotia a budú sa dať ľahko zapamätať. Rovnako sa nič nestane, keď posunieme interval po ôsmej.

Rovnako sme upravili začiatok rannej špičky. Najhustejší interval sme posunuli na približne 06:30–08:30, pretože to tak je aj v skutočnosti. Vtedy je prepravná špička. Interval medzi 13:00 a 18:00 by sme mali dať asi sedemapolminútový. Je lepšie striedať sedem a osem minút ako deväť a osem minút. Je to totiž osmina hodiny, dá sa urobiť nadväznosť na celkom častý interval 15 minút. A ráno upravíme \(\num{5.5}\) minúty na ľahko zapamätateľných 5 minút. A je to hotovo:

Prvý je náš pôvodný cestovný poriadok, v strede upravený, vpravo reálny CP linky 93.
Prvý je náš pôvodný cestovný poriadok, v strede upravený, vpravo reálny CP linky 93.

Už zostáva len posledná otázka – koľko treba vozidiel? Na jedno kolo4 treba aspoň 50 minút. Na rannú špičku teda treba 10 autobusov, na sedlo 5 a na poobedňajšiu špičku 7 vozidiel. Večer bude zas postačovať 5. Teda by bolo treba 5 celodenných služieb, dve delené služby (ktoré robia iba rannú a poobednú špičku) a tri ranné židáky (no, tak sa im naozaj hovorí, službám, ktoré robia iba špičku).

Ale v skutočnosti by 50 minút na kolo nebolo dlhodobo dosť. Pár kôl by sa odjazdiť dalo, ale jazdiť celý deň s päťminútovými prestávkami by ľudia odmietali a museli by sme to zmeniť. Preto radšej pridáme pár autobusov. Kolo ráno dáme na 55 minút, v sedle ho natiahneme na hodinu, poobede na hodinu a osem minút, lebo vtedy sú najväčšie meškania a dochádza tu niekedy k ohybom časopriestoru (zas vtipná prezývka z praxe – znamená, že človek mešká tak veľmi, že ide načas), tak treba zabezpečiť dostatočné prestávky. Teraz bude treba na ráno 11 autobusov, na sedlo 6 autobusov a na poobedie 9 autobusov. Teraz zostali len dva ranné židáky, tri delené služby a šesť celodeniek, čo spolu znamená 17 vodičov (celodenku robia dvaja).

Ako to vyzerá v realite? Ráno treba 14 autobusov na 56-minútové kolo, v sedle 6 autobusov a kolo trvá hodinu a dvanásť minút a na poobedie treba 13 autobusov na hodinu a 5 minút trvajúce kolo. Teda treba 6 celodeniek, 7 delených a jedného židáka. Spolu 20 vodičov. Okrem toho ešte dva autobusy začínajú okolo siedmej a robia do polnoci 93-ku a potom nočáka až do bieleho rána, ale tie len nahrádzajú skoro končiace celodenky, takže nám do čísel nezasahujú.


  1. Ak tu náhodou má niekto prehľad, vie, že boli aj merania v roku 2016, ale dáta z týchto ešte nie sú uverejnené.

  2. Napríklad pri intervale 10 minút by išli jedna 00, 10, 20… a druhá 05, 15, 25… Pokiaľ by išli napríklad minútu alebo dve po sebe, dalo by sa zas pekne prestupovať z jednej na druhú. Alebo napríklad keď vieme, že jedna pôjde plná a druhá prázdna (napríklad začína z konečnej) a idú rovnakým smerom (vyťaženým), tak prázdnu pustíme pred plnú, aby pobrala cestujúcich.

  3. zaokrúhlený nahor

  4. tak sa tomu hovorí v praxi – znamená to dobu od odchodu z jednej konečnej po opätovný odchod z nej

Diskusia

Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.

Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.