624

В данном курсе задача планирования рассматривается на примере системы пассажирских сообщений, состоящей из нескольких видов городского транспорта. Рассмотрим более детально все уровни (горизонты) планирования на примере задачи оптимального взаимодействия метрополитена и наземных видов маршрутного транспорта. Рассмотрим ситуацию, когда в городе с населением в 1 млн жителей планируют построить метрополитен.

5.1. Задача перспективного планирования взаимодействия видов транспорта

Имеется проект метрополитена, в котором указано размещение его станций в плане города. Задача заключается в перспективном планировании системы взаимодействия с наземными видами транспорта. Решение этой задачи осуществляется следующим образом.

После запуска метрополитена пассажиров разделяют на три катего-

рии:

1.Пассажиры наземного транспорта, не использующие метро.

2.Передвигающиеся только на метро без использования наземных видов транспорта.

3.Те, кто одновременно используют и метрополитен, и наземные виды транспорта.

Нас интересует третья категория передвижений, при которой наземный транспорт используется как подвозящий к метрополитену. Уточненная задача заключается в том, что необходимо спланировать перспективную систему транспортного обслуживания для этой категории пассажиров.

5.1.1. Прогноз транспортных потребностей населения

В основе прогноза транспортных потребностей населения лежит модель корреспонденций М АБПас между пунктами отправления А и прибы-

тия Б в городе за единицу времени. Модели, при помощи которых рассчитываются корреспонденции, будут описаны в теме 6.

Допустим, что корреспонденции построены. Следующим шагом по-

сле расчета корреспонденций М АБПас является моделирование передвиже-

ний между парами пунктов А и Б по путям следования, причем нас интересует сравнение конкурирующих вариантов, одни из которых используют метро, а другие – нет. Моделирование того, какой вариант выберет пассажир, осуществляется на основании оценки качества обслуживания на конкурирующих путях. Соответствующие модели будут изложены в теме 6. Это моделирование позволяет оценить объемы корреспонденций между пунктами А и Б, использующих метрополитен.

32

На основании этих данных рассчитывается пассажирооборот станций метро в час пик и пиковый пассажирооборот пересадочных узлов в зоне станций метро. При планировании параметров транспортной системы, определяющих ее пропускную способность, транспортные потребности всегда рассчитываются на час пик, поскольку пропускная способность всегда должна быть достаточной для обеспечения максимально возможной нагрузки, которая наблюдается в час пик.

5.1.2. Эскизный проект в перспективном планировании

Задачей эскизного проекта системы (его, как правило, совмещают со стадией технико-экономического обоснования) является расчет основных технических и экономических параметров, в частности показателей окупаемости капитальных вложений.

Исходной информацией для проектирования являются величины транспортных потребностей при загрузке станций метрополитена и пересадочных узлов в зоне станций метро в час пик.

В нашем примере задача эскизного проекта заключается в расчете технико-экономических показателей транспортного обслуживания в зоне станций метрополитена. Для самих станций метро это направления относительно платформы метро и ширина выходов, количество эскалаторов, дверей и т.д.; для пересадочных узлов в зоне станций метро – количество

идлина посадочных платформ для наземного транспорта возле станции метро и другие характеристики.

Различают два критерия для обоснования того или иного варианта. Первый критерий – социально-экономическая эффективность – обосновывает общественную целесообразность проекта. В качестве социальной составляющей рассчитываемой эффективности рассматриваются оценки потерь от транспортной усталости, потери от ДТП, экологические

идругие потери, выраженные в денежной форме.

Второй критерий – эффективность капитальных вложений для конкретного инвестора, обосновывающая для него срок возврата инвестиций.

Вэтом случае социальная составляющая не учитывается.

Вчастном случае в качестве инвестора может выступать власть (муниципалитет либо государство в лице его субъекта или федеральной структуры). Тогда рассчитывается эффективность бюджетных вложений. Метод расчета заключается в следующем. Проект, реализованный за счет бюджетных средств, меняет условия ведения бизнеса в зоне станций метро. Это могут быть предприятия обслуживания, розничной торговли, платного транспорта и другие бизнесы. За счет этого повышаются налоговые поступления в бюджет, оценивается срок, за который вложенные в проект бюджетные средства возвращаются обратно в бюджет в виде налогов.

33

При оценке эффективности всегда рассматриваются несколько конкурирующих вариантов транспортной системы. В нашем примере сравниваются исходный вариант, который складывается стихийно, без проекта, и вариант, возникающий в результате реализации проекта.

5.1.3. Технический проект в перспективном планировании

Технический проект взаимодействия метрополитена с наземными видами транспорта решает задачи определения основных конструктивных и технологических решений проектируемой системы.

Исходной информацией для реализации этого проекта являются данные, полученные на стадии эскизного проекта. В основном это технические характеристики и пространственное расположение друг относительно друга стационарных объектов транспорта, обеспечивающих требуемую пропускную способность в нужных направлениях.

Внашем примере технический проект должен ответить на следующие вопросы:

– каково конструктивное решение выхода со станции метро (задействованы ли в этом подземные переходы, другие подземные и наземные объекты, а если задействованы, то каким образом);

– какова схема размещения остановочных платформ и карманов для остановки наземного общественного транспорта с учетом перспективного роста пассажиропотоков;

– какова должна быть схема пешеходного движения между метро и наземными видами транспорта, чтобы транспортные и пешеходные потоки не пересекались;

– как размещены объекты попутных услуг и розничной торговли с учетом развития;

– каковы конструкция дорожного полотна, схема отвода поверхностных вод;

– как организована парковка с учетом наращивания объемов частного транспорта

– и другие вопросы, определяющие конструктивные и технологические решения элементов проекта с учетом перспективы.

Втехническом проекте делаются основные расчеты конструкций, определяются материал изделий, потребность в приобретении технологического оборудования и материалов. Данные, полученные на стадии технического проекта, являются исходной информацией для рабочего проекта.

5.1.4. Рабочий проект в перспективном планировании

Рабочий проект взаимодействия метрополитена с наземными видами транспорта обеспечивает реализацию перспективного проекта всей необходимой документацией:

34

–во-первых, это рабочие чертежи всех элементов и узлов проектируемой системы (строительно-монтажных, электротехнических, сантехнических работ, а также работ по планировке и благоустройству);

–во-вторых, это сметы на осуществление всех строительномонтажных и вспомогательных работ;

–в-третьих, это номенклатура и объемы закупаемого оборудования

иматериалов;

–и, наконец, это схема организации работ.

Исходной информацией для разработки указанной документации являются данные, указанные в подразд. 5.1.3, полученные на стадии технического проекта.

5.2.Задача среднесрочного планирования взаимодействия видов городского пассажирского транспорта

К среднесрочному планированию взаимодействия метрополитена с наземными видами транспорта относятся вопросы проектирования элементов транспортной системы в зоне влияния метрополитена, которые устойчивы и стабильны в течение нескольких лет. К таким системам относятся схемы подвозящих маршрутов наземного транспорта к станциям метрополитена.

5.2.1. Прогноз транспортных потребностей населения

Среднесрочный прогноз транспортных потребностей населения заключается в определении перспективных пассажиропотоков между станциями метро и остальными районами города. Метод определения – моделирование корреспонденций и пассажиропотоков, которое будет изложено

втеме 6.

5.2.2.Планирование маршрутов наземных видов транспорта

При планировании маршрутов наземного транспорта решаются сле-

дующие задачи:

1.Определение оптимальной схемы маршрутов в зоне влияния метрополитена. При этом важно определиться: какие из маршрутов проходят через станцию метрополитена транзитом, какие имеют в этой зоне конечные пункты. Критерием выбора является характер пассажиропотоков в зоне метро.

2.Определение вместимости транспортных средств на маршрутах и видов транспорта, к которым они относятся. Критерием выбора вместимости является величина пассажиропотоков в соответствующих направлениях. Выбор видов транспорта осуществляется на основании комплексной оценки затрат на их приобретение и эксплуатацию, а также с учетом сооб-

35

ражений об их маневренности, вместимости, надежности и других параметров.

3. Планирование маршрутной схемы заключается в построении такой системы маршрутов, при которой качество передвижений пассажиров максимально.

Собственно говоря, на первом этапе совмещаются две проектные стадии – эскизного и технического проектов: во-первых, решаются вопросы технико-экономического обоснования маршрутов, во-вторых, происходит выбор технологических решений из небольшого набора существующих видов наземного пассажирского транспорта.

5.2.3. Рабочий проект маршрутной сети

Рабочий проект представляет собой подготовку рабочей документации для реализации проекта маршрутной схемы. Техническое задание на разработку рабочего проекта содержит требования по проведению необходимых строительно-монтажных и пусконаладочных работ, необходимых для организации маршрутов.

Эти работы включают: обустройство остановочных пунктов, включая карманы и павильоны, возможную прокладку либо реконструкцию улично-дорожной сети, при необходимости прокладку контактной сети и рельсового пути. При этом следует иметь в виду, что эти мероприятия могут затронуть территории, лежащие далеко за пределами зоны, примыкающей к станциями метрополитена.

5.2.4. Программа модернизации маршрутной сети в зоне взаимодействия с метрополитеном

Наиболее сложным вопросом этой стадии является проблема внедрения новой маршрутной схемы. Дело в том, что способы передвижений пассажиров формируются за достаточно длительные периоды времени, они устойчивы, и их резкое изменение приводит к снижению качества транспортного обслуживания.

Для снижения отрицательных последствий, возникающих в связи с пуском метрополитена, маршрутная схема модернизируется в несколько этапов.

Этап первый (информационный). До стадии завершения строительства метрополитена (1– 2 года до пуска) проводится рекламная кампания о необходимости корректировки маршрутной схемы, причем новая схема публикуется.

Этап второй (имитация схемы). На стадии перед пуском метро (за полгода) вводится промежуточная схема, в которой часть маршрутов начинает играть роль будущих подвозящих к станции метро, а роль самого

36

метрополитена играют автобусы большой вместимости, двигающиеся между его будущими станциями.

Этап третий – это собственно запуск новой схемы одновременно с пуском метрополитена, в которой автобусные маршруты, имитировавшие метро, ликвидируются и схема начинает работать в стационарном режиме.

5.3. Задачи краткосрочного планирования

Краткосрочное планирование взаимодействия метрополитена с наземными видами транспорта заключается в проектировании элементов транспортной системы, имеющих минимальную устойчивость. Для маршрутов, обслуживающих станции метрополитена, это расписания движения транспортных средств на маршрутах, планирование выпуска машин на линию, планирование возможных сбоев транспортной системы, т.е. вопросов, которые традиционно связывают с организацией перевозок, поскольку эти вопросы тесно переплетаются с реализацией планов.

5.3.1. Определение неравномерности пассажиропотоков

Прогноз транспортных потребностей населения заключается в определении колебаний пассажиропотоков в зоне взаимодействия метро, в том числе пиковых нагрузок. Изучение транспортных систем во всем мире свидетельствует, что чем более развита транспортная система, чем более скоростные и вместительные транспортные средства в ней внедрены, тем в большей степени колеблются пассажиропотоки в течение суток.

Моделирование корреспонденций не может служить объективным методом расчета неравномерности, поскольку корреспонденции, будучи абстракцией (см. раздел 2.4), сами имеют ограниченную точность прогноза, и эта точность зачастую ниже требуемой точности измерения пассажиропотоков.

Метод прогноза колебания пассажиропотоков опирается на применение коэффициентов неравномерности, полученных из обследований в городах, где метрополитен уже функционирует. В любом случае корректировку внутрисуточной загрузки транспорта необходимо проводить после пуска метрополитена путем натурных обследований (см. раздел 7.2).

5.3.2. Планирование расписаний

Планирование расписаний осуществляется на базе данных, рассчитанных с применением коэффициентов внутринедельной и внутрисуточной неравномерностей пассажиропотоков, уточненных на базе натурных обследований.

В течение недели имеется несколько типов расписаний: субботнее, воскресное, на будний день недели, на пятницу (самый загруженный день недели). В течение суток также имеется четыре типа расписаний: утрен-

37

ний час пик (самая большая внутрисуточная загрузка), межпиковый период, вечерний час пик, вечернее и ночное время.

Расписание составляется на базе расчета требуемого количества транспортных средств на линии и отражается в документе, который называется «наряд подвижного состава». В основе планирования расписаний лежит принцип баланса между требованиями экономичности работы транспорта и требованиями качественного обслуживания пассажиров.

Поскольку составление расписаний тяготеет к организации перевозок, его не принято делить на проектные стадии. Нет смысла делать эскизный и технический проекты, поскольку никакой полезной информации для составления рабочей документации они не могут дать. Продуктом составления расписаний всегда является рабочий проект – документ, готовый к использованию на маршрутах.

Тема 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИДОВ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА

6.1. Место моделирования в системе управления взаимодействия видами транспорта

Моделирование в управлении взаимодействием видов транспорта – это вид деятельности, заключающийся в отражении планируемого объекта на носителях информации. По отношению к планированию моделирование выступает как инструмент анализа и выработки обоснованных реше-

ний (рис. 6.1).

Организация, мотивация, контроль

Рис. 6.1. Место моделирования в системе управления

Моделирование, обеспечивая планирование инструментарием, помогает принять обоснованное решение в процессе планирования. Продуктом этого решения, принятым к исполнению, является проект. Таким об-

38

разом, моделирование также выступает инструментом разработки проектов.

6.2. Прогноз потребностей в передвижениях пассажиров

Транспортные потребности населения измеряются интегральными (средними по городу) и дифференцированными (по группам населения и по отдельным корреспонденциям) показателями.

6.2.1. Прогноз средних показателей транспортных потребно-

стей

В основе анализа и прогноза интегральных показателей транспортных потребностей, как правило, используют аналоговые модели. Для оценки абсолютных объемов передвижений используют трендовые методы – аппроксимацию от прошлого к будущему с учетом аналогов на других территориях (рис. 6.21).

Рис. 6.2. Аппроксимационный (трендовый) метод прогноза

Основным интегральным показателем потребностей является транспортная подвижность населения. Для планирования внутригородских перевозок прогнозируется суточная подвижность и ее сезонные Ксез и недельные Кнед колебания.

Общий (интегральный в целом по городу) показатель объема передвижений равен М = ηN, где N – численность населения города; η – среднесуточная сетевая подвижность населения. Объем передвижений используется для определения фактических дефференцированных по районам корреспонденций исходя из их удельного веса в общем объеме корреспонденций. Удельные веса распределения корреспонденций по районам

39

определяют при помощи методов, наиболее распространенным из которых является гравитационная модель.

6.2.2. Гравитационная модель корреспонденций

При прогнозе корреспонденций М АБПас между районом отправления

А и районом прибытия Б (рис. 6.3) пользуются закономерностями, выявленными экспериментальным путем на основании обработки значительной информации по разным городам.

Эти закономерности привели к разработке так называемой гравитационной модели.

В этой модели величины корреспонденций прямо пропорциональны емкостям районов и обратно пропорциональны квадрату затрат времени на передвижение:

Рис. 6.3. Возможный путь, формирующий корреспонденцию из А в Б

где NA и NБ – транспортные емкости районов отправления А и прибытия Б; TAБ – полные затраты времени на передвижение, рассчитанные по формуле (1.1); ς – нормирующий коэффициент, рассчитываемый по формуле

Гравитационная модель отражает такую закономерность, когда объем передвижений падает с увеличением расстояний между районами и указывает на квадратичный характер этой зависимости.

Алгоритм расчета корреспонденций:

1.Город разбивается на определенные участки (зоны).

2.Оцениваются объемы отправления из зон (учитывается структура населения).

3.Рассчитывается время передвижения между зонами.

40

4. Рассчитываются величины NA 2 NB (рис. 6.4).

TA,B

А1

А2

А3

А4

AN

Рис. 6.4. Матрица корреспонденций

5. Рассчитывается нормирующий коэффициент ς, исходя из форму-

лы:

редвижений в городе (Mгор – население города, Nc – подвижность).

6. Рассчитываются собственно корреспонденции: КА, В = ςNANБ/(TAБ)2.

6.3. Моделирование времени передвижения

Составные части полных затрат времени на передвижение TAБ , соответствующие отдельным логистическим операциям, указанным в формуле (1.1), рассчитываются следующим образом.

6.3.1. Время подхода-отхода

Пусть δс – плотность транспортной сети, δс=L/Sгорода, где L – общая длина транспортной сети, покрытой маршрутами (она не тождественна длине уличной сети); Sгорода – площадь города. Количество маршрутных остановок Км=L/l , где l – длина перегона.

Маршрутный коэффициент в городе μ=LМ/L, где LМ – длина маршрутной сети.

41