Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

УДК 656.132

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАДАЧАХ ПОВЫШЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА В ГОРОДЕ ЧЕЛЯБИНСК

В.Д. Шепелев, кандидат технических наук, доцент;

Н.С. Абрамов, магистрант группы П-214; А.В. Самарцева, магистрант группы П-214

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет

(национальный исследовательский университет)», Челябинск, Россия

Аннотация. Проведено исследование средней скорости движения общественного транспорта в г. Челябинск в местах нанесения выделенной полосы. Целью работы является анализ новой организации движения общественного транспорта, её эффективность и предложение способов организации движения с применением современных технологий. Выявлены закономерности, влияющие на скорость движения общественного транспорта, факторы, влияющие на смещение точки равновесия для оптимального использования дорожных пространств.

Ключевые слова: заторы, пассажиропоток, общественный транспорт, зеленая волна, выделенная полоса.

MODERN TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE AVERAGE SPEED OF PUBLIC

TRANSPORTIN CHELYABINSK

V.D. Shepelev, candidate of technical Sciences, associate Professor; N. S. Abramov, master's student of group P-214;

A.V. Samartseva, master's student of group P-214

Federal state Autonomous educational institution of higher education «South Ural state University (National Research University)», Chelyabinsk, Russia

Annotation. A study was conducted on the average speed of public transport in Chelyabinsk in the places where the selected lane is applied. The purpose of the work is to analyze the new organization of public transport, its effectiveness and offer ways to organize traffic using modern technologies. There were identified patterns that affect the speed of public transport and factors that affect the displacement of the equilibrium point for optimal use of road spaces.

Keywords: congestion, passenger traffic, public transport, green wave, bus-only lane.

Введение

Борьба с заторами контринтуитивная. Увеличивая дороги, строя новые развязки, вырубая деревья для создания на их месте парковок, мы стремимся уменьшить заторы. Но связь в данном случае прямопропорциональная: чем больше дорог, тем больше желающих пересесть на автомобили и воспользоваться этими дорогами. Это приводит к созданию еще больших заторов.

Основная часть

В 2018 году была разработана Комплексная Схема Организации Дорожного Движения, в которой предлагается строительство новых развязок и расширение дорог. Во многих случаях это даже не рационально, так как с расширением дороги в одном месте, появляется проблемная ситуация на следующем участке, так как расширить дороги на улицах, которые застроены много лет назад близко к дорогам, невозможно. Но это не просто нерационально, от этого вообще нужно отказаться. Нужно создавать общественные пространства для людей, чтобы они хотели передвигаться по городу, развивать общественный транспорт.

Проведем анализ влияния количества транспорта на ситуацию на дороге. При увеличении количества машин на дороге:

-увеличивается длина заторов;

-увеличивается время, затрачиваемое на дорогу;

-увеличиваются денежные затраты на топливо;

321

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

-увеличивается количество вредных веществ, поступающих в дыхательные пути живущих в городе людей.

Рассмотрим обратную ситуацию. Люди пересаживаются на общественный транспорт:

-появляются выделенные полосы для общественного транспорта;

-увеличивается частота движения транспорта;

-закупаются новый подвижной состав для удовлетворения спроса;

-снижается стоимость перевозки на одного человека, следовательно, снижается стоимость проезда. Естественно, что это заработает не сразу, необходимо пройти несколько этапов, которые в итоге

приведут к мероприятиям, указанным выше [1].

При таком исходе, то есть при появлении выделенных полос для осуществления бесперебойного движения транспорта, водители автомобилей поймут, что добраться на общественном транспорте будет значительно менее затратно, как в случае с затратами времени, так и денег. Часть автомобилистов пересядет на общественный транспорт. Если это выразить с помощью зависимости, то получится следующий график (рисунок 1):

Рисунок 1 – Зависимость затрат от пассажиропотока

На диаграмме четко видна точка пересечения двух графиков. Она отражает точку равновесия, то есть оптимальное количество автомобилей и людей, передвигающихся на общественном транспорте. То есть и дороги будут использоваться, не превышая пропускную способность, и заторов не будет, но весь пассажиропоток будет удовлетворен.

При увеличении пассажиропотока снижается количество заторов и их длина. График меняет свою точку равновесия. Она сдвигается вниз, что отражает уменьшение затрат на время и стоимость поездки. При таком варианте, дороги становятся свободнее, но лишь до того момента, пока пассажиры не заметят свободных дорог и не захотят вернутся на автомобили. Так равновесие снова придет к начальному варианту.

То же самое произойдет и при увеличении автомобилей на дороге. Увеличится количество заторов, что заставит часть людей обратно пересесть на общественный транспорт. Равновесие снова достигнет своей точки.

Для того, чтобы данная схема работала необходимо несколько условий:

-транспорт должен быть доступным, то есть время ожидания не должно превышать запросы потока;

-транспорт должен быть удобным (подвижной состав в хорошем состоянии, новый, чистый, комфортный);

-транспорт должен быть безопасным [2].

Проверим эту теорию на практике в городе Челябинске.

Для начала пройдем по трем важнейшим критериям. В Челябинске транспорт недоступный. Лишь в середине 2019 года начали закупать новые автобусы для города. Было закуплено 66 новых автобусов марок «ЛиАЗ» и «МАЗ». Но отсюда появилась другая проблема – нехватка кадров и долгий простой автобусов в парке. По данным на декабрь 2019 года 24 автобуса марки «ЛиАЗ» встали на маршрут №64 – один из самых востребованных в Челябинске. Автобусы поступали постепенно, поэтому наполняемость на маршруте тоже шла постепенно: в сентябре в рейсы вышли 10 новых автобусов, в октябре — еще 14. Остальные автобусы будут работать на маршрутах № 4, 34, 64, 81,

83. На каждый маршрут приходится по 1-2 единицамтранспорта на весь день [3]. Если рассмотреть имеющийся транспорт, можно сделать вывод, что он в плохом состоянии, это и не привлекает

322

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

граждан. Насчет безопасности тоже можно поспорить. Причиной данной проблемы является то, что в городе имеется огромное количество транспорта малой вместимости, принадлежащее частным перевозчикам. Они нарушают множество правил дорожного движения, принося гражданам города дискомфорт и опасность.

Но в сентябре 2019 в городе появились первые выделенные полосы для общественного транспорта. Проведем исследование, как они влияют на скорость осуществления ездки с одной части города в другую.

Предметом исследования стал участок маршрутной сети города Челябинск от остановки «пос. Бабушкина» до остановки «Агроинженерная академия» (рисунок 2). В 2019 году было впервые нанесена выделенная полоса для движения общественного транспорта от остановки «МФЦ» до перекрестка ул. Коммуны и ул. Энгельса. Длина этого участка приблизительно составила 915 м. Полоса была выделена только в одном направлении движения (в обратном направлении выделенная полоса отсутствует). Общая длина исследуемого участка составила порядка 4 км.

На этом участке исследование проводилось в утренние часы-пик, так как затор наблюдается именно в этом направлении. В вечернее время заторы встречаются в обратном направлении соответственно.

Рисунок 2 – Исследуемый участок маршрутной сети ост. «пос. Бабушкина»– ост. «Агроинженерная академия»

Суть исследования заключалась в замере времени движения общественного транспорта на этом маршруте от остановки к остановке. Такие улицы как ул. Братьев Кашириных, ул. Труда и ул. Энгельса считаются крупными, популярными улицами, соединяющими районы города,и поэтому подверженными серьезным заторам. Также по пути следования встречаются крупные центры притяжения пассажиропотока: ТРК Родник, МФЦ, Агроинженерная Академия. Также остановка «Агроинженерная академия» считается крупным пересадочным узлом города.

В таблице 1 представлены результаты замеров движения общественного транспорта по данному участку.

Таблица 1 – Результаты замеров времени и скорости движения общественного транспорт

323

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

Анализируя данные можно сделать еще вывод, что 64 маршрут – автобусный (на данный маршрут поставили новые автобусы), все остальные – троллейбусные. Как видно из данных, новые автобусы не имеют более высокой технической скорости в отличие от троллейбусов. Это говорит о нецелесообразном использовании новой техники и необходимостью к реорганизации движения общественного транспорта, а именно предоставление приоритетного движения.

На рисунке 3 представлен график времени движения общественного транспорта.

Рисунок 3 – Время движения общественного транспорта между остановками

Из графика видно, что в основном дельта времени движения общественного транспорта равномерна. Однако, видны скачки, где дельта времени больше. Такие скачки отмечаются на участке от ост. «Родник» до ост. «Зоопарк» 17 марта и составляет 8 мин, 12 марта и составляет 6 мин. При этом аналогичный участок в другие дни в среднем транспорт проходит за 2 мин 40 секунд.

В таблице 2 представлена рассчитанная скорость движения общественного транспорта.

Таблица 2 – Скорость движения общественного транспорта с учетом каждой остановки

На рисунке 4 представлен график изменения скорости движения общественного транспорта при движении между остановками по дням недели.

324

Из графика можно выделить 2 точки: от ост. «Северо-Крымской» до ост. «Родник» и от ост. «Родник» до ост. «Зоопарк». Это максимальные значения скорости, достигнутые на этих участках, 52,68 км/ч и 47,04 км/ч. Эти значения достигнуты благодаря низкой интенсивности движения в это время.

Сравнивая со скоростями на этих участках в другие дни недели и время, можно сделать вывод, что общественному транспорту реально проезжать эти участки быстрее. Необходимо стремиться к этим значениям, что снизит время ездки и повысит востребованность общественного транспорта.

Для этого необходимо провести меры для организации движения.

Одним из решений является нанесение выделенных полос для движения общественного транспорта.

По участку от ост. «Родник» до ост. «Труда» проходят следующие маршруты:

1)автобусы №51 и №64;

2)троллейбусы №10, 14, 17 и 26;

3)автобусы малой вместимости №10, 50, 75, 77, 78, 104.

После покупки новых автобусов, поставленных на маршрут №64, дублирующие этот маршрут, автобусы малой вместимости №64 были сняты с рейсов.

Выделение полос для движения общественного транспорта на ул. Труда возможно. Ул. Труда представляет собой широкую магистральную улицу, с широкой проезжей частью. В данный момент, на март 2020 года, разметка отсутствует. При существующей разметке количество полос на ней равняется8, в некоторых местах встречаются уширения, карманы для общественного транспорта, и там количество полос доходит уже до 9-10.

Поэтому исходя из данных предоставленных выше, возникает необходимость организация выделенных полос для движения общественного транспорта по ул. Труда от ост. «Родник» до ост. «Труда».

Однако организацию выделенных полос предлагается вводить совместно с интеллектуальной системой управления потоками «Зеленая волна» GreenLInkDeterminingSystem(GLIDE) [4].

Первый пуск системы "зеленая волна" состоялся в Сингапуре в 1988 году. Система была внедрена сразу на 200 наиболее загруженных перекрестках центра города. В задачи системы входило:

1)гибкое регулирование времени "зеленого" сигнала светофора, в зависимости от текущих потребностей водителей и пешеходов;

2)согласование расписания "зеленой волны" между соседними перекрестками для минимизации остановок транспорта;

3)возможность оперативно восстановить расписание наземного транспорта, в случае сбоев или аварий.

325

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

GLIDE — это система гибридного, то есть адаптивно-реагирующего типа, которая координирует схемы обеспечения заданной пропускной способности между районами за счет активного вмешательства в сигнальные режимы перекрестков, а также “решает проблемы” транспортных заторов, обнаруженных на микрорайонном уровне или уровне отдельного перекрестка. GLIDE также позволяет реагировать на специальные требования, вручную вводимые операторами в едином центре управления.

Кроме Австралии и Сингапура, GLIDE используется во многих городах Китая, а также в Гонконге, Малайзии, США, Новой Зеландии, Индонезии, Мексике, Филиппинах, — всего в 26 странах. По состоянию на 2014 год, GLIDE контролирует "зеленую волну" на почти 50,000 перекрестках в 260 городах мира.

Некоторые перекрестки в Сингапуре работают в специальном режиме GLIDE, обеспечивающем приоритет для автобусов. Такие перекрестки имеют специальную светофорную секцию с литерой "B", и соответственно называются "B-Signal" (рисунок 5).

Рисунок 5 – B-Signal

В автобусы, обслуживающие маршруты, на которых компанией-перевозчиком и транспортным регулятором было заключено соглашение о переключении режимов B-Signal перекрестков, устанавливают специальные радиопередающие устройства.С их помощью модули GLIDE узнают оприближении автобуса за несколько кварталов и подстраивают "зеленую волну", используя оптимальный вариант из возможных: вводят задержку смены текущего зеленого сигнала, ранний старт зеленого сигнала, специальную фазу сигналов на всем перекрестке для проезда этого автобуса или пропуск светофорного цикла и задержка автобуса, если есть GLIDE-задача с более высоким приоритетом.

GLIDE не требует вмешательства оператора в своем штатном режиме работы. Система отправляет информацию о пропускной способности и заторах в единый центр управления, который в Сингапуре получил название OperationControlCenter (OCC).

Для сравнения, введенная в эксплуатацию в Москве итальянская система UTOPIA используется в 30 городах Европы, включая Казань, Бухарест, шведскую Уппсалу, Киев, Гэллвэй в Ирландии и другие. UTOPIA - это система “адаптивного" типа, которая работает только на базе многочисленных камер видеонаблюдения, подключенных к более чем 500 контроллерам перекрестков, данные с которых, после обработки в центральном узле UTOPIA, выводятся на специально установленные информационные табло [5].

Заключение

Исследование показало необходимость организации движения общественного транспорта на выбранном участке улично-дорожной сети. Предложенный вариант путем организации выделенных полос движения для общественного транспорта и применение «зеленой волны» позволит повысить среднюю скорость движения общественного транспорта до максимальных значений, полученных в ходе исследования.

3.Комсомольская правда – газета: [сайт].– Челябинск, 1997 –.URL: https://www.chel.kp.ru/daily/27060/4127905

(дата обращения 19.03.2020). – Текст: электронный.

4.The Land Transport Authority: [сайт]. –Сингапур. – URL: https://www.lta.gov.sg/content/ltagov/en.html

(датаобращения: 20.03.2020).

5. Live Journal – журнал: [сайт]. – URL: https://varlamov.ru/1248430.html (дата обращения: 20.03.2020).

326