Web-сайт ООО ПФП "Квантэкс"
 

Транспортное планирование и моделирование

  Обратная связь   Контакты   Ссылки


Доклад ООО ПФП "Квантэкс на " VIII международной конференции «Применение современных транспортных моделей в планировании транспортной инфраструктуры"

  Перед транспортным комплексом г.Рязани, задействованным в области пассажирских перевозок, стоит задача обновления производственного, финансового и человеческого капитала. Муниципальный транспорт является наследником решений, заложенных в него еще в советские времена. Рынку коммерческих перевозок в Рязани около 20 лет (впрочем как и муниципальному, если брать новейшее время). Начиналось все в 90-е годы с частных такси, что было экзотикой для города, продолжилось появлением маршруток (газелей) и малогабаритных автобусов (типа ПАЗ). За это время сложилась маршрутная сеть, определились основные виды транспорта, используемого в перевозках, создана соответствующая производственная база, сложилась структура перевозчиков (частных – их около 87, муниципальных – их несколько). Законодательные требования, подтвержденные мировой практикой, диктуют необходимость дальнейшего развития (при необходимости – реформирования) всей системы пассажирского транспорта, его соответствия новым требованиям, связанным как с необходимостью более интенсивного использования пассажирского транспорта большой вместимости (автобусов, троллейбусов), так и с вводом новых законодательных правил, ограничений и предписаний (датчики ГЛОНАСС, универсальная социальная карта и др.).

Особое внимание в данной работе уделяется транспорту большой вместимости, в т.ч. муниципальному транспорту по следующим причинам. Муниципальный транспорт (троллейбусы, автобусы большой вместимости) выполняет следующие функции:

•  Социальная – перевозка льготников: пенсионеров, студентов и пр.

•  Рыночная – он является инструментом рыночного воздействия на ситуацию с перевозками пассажиров в т.ч. через установление соответствующих тарифов.

•  Коммерческая – рынок пассажирских перевозок является доходным рынком, на котором муниципальный транспорт является полноправным участником распределения доходов от этого вида деятельности, которые могут быть использованы в целях его дальнейшего развития.

Все вышесказанное обуславливает необходимость уделять соответствующее внимание этому активу, имеющемуся в распоряжении города – муниципальному транспорту, а именно: своевременно проводить обновление парка машин, обеспечивать подготовку кадров и постепенно поднимать их заработную плату до уровня, существующего в частных коммерческих фирмах, обновлять соответствующую производственную базу, совершенствовать структуру соответствующих муниципальных компаний.

Здесь и далее см. Презентацию работы.

В рамках сотрудничества с Администрацией г.Рязани был проведен расчет предложенной схемы общественного транспорта (ОТ) города Рязани по нескольким критериям, в том числе по главному – определить возможность увеличения доли пассажирских перевозок с 40% (по расчетным данным «Квантэкс» - с 34%) до 60% (что является средней цифрой по России), при этом была решена задача проведения оценки существующей схемы ОТ. Основная характеристика схемы ОТ г.Рязани состоит в том, что не существует нормативного документа, который устанавливал бы основной параметр этой схемы – какой вид транспорта является опорным для города и соответственно – какая маршрутная сеть является опорной для ОТ города. Имеющаяся маршрутная сеть (и особенно парк машин) долгие годы развивалась стихийно и ее структура далека от оптимальной, что порождает постоянные проблемы в ее функционировании (имеются многочисленные критические высказывания не только по предложенной схеме ОТ города, но и по существующей).

Стихийно сложилось так, что по фактическому положению вещей такой опорной сетью является маршрутная сеть коммерческого транспорта (маршрутные такси типа «Газель», коммерческие автобусы малой вместимости), который перевозит в утренние (и соответственно в вечерние) часы пик до 66% пассажиропотока. Остальные 34% приходятся на долю муниципального транспорта. Между тем, как отмечено выше, в среднем по России этот показатель равен 60%. В рамках моделирования троллейбусы и автобусы большой вместимости были определены в качестве опорного вида ОТ города Рязани, и, соответственно, маршрутная сеть указанного вида транспорта определена как опорная, при этом стояла задача расчета параметров предложенной схемы сети ОТ с тем, чтобы ответить на вопрос – возможно ли в предложенной схеме, чтобы транспорт повышенной вместимости (в т.ч. муниципальный транспорт) перевозил до 60% пассажиропотока, при этом все маршруты и остановочные пункты отвечали бы требованиям транспортной доступности, рентабельности и экономической эффективности.

Поскольку рассматриваемая задача является многопараметрической, то при этом были заданы следующие критерии расчета и совершенствования схемы ОТ:

•  Рассчитываемая схема маршрутов должна опираться на существующую остановочную сеть, т.е. существующая геометрия маршрутов и схема остановок принимались в качестве исходных данных (в основном).

•  Существующая маршрутная сеть троллейбусов может быть изменена в минимальной степени.

•  Основная масса пассажиров должна вывозиться транспортом большой вместимости (например, муниципальным). При этом коммерческий транспорт будет альтернативным вариантом перевозки пассажиров. Целевая задача расчета общественного транспорта – увеличение доли транспорта большой вместимости (в том числе муниципального) в перевозках пассажиров до 60% (сейчас она равна 34%…40%).

•  Необходимо использовать принцип наименьшего дублирования маршрутов с целью исключения нерационального использования транспортных средств ОТ и снижения загрузки улично-дорожной сети. Зональное планирование маршрутов должно обеспечить беспересадочный проезд почти из любой зоны в любую, с помощью маршрутного такси.

•  Необходимо уменьшить количество маршрутов в городе за счет большей доли пассажиров, перевозимых транспортом повышенной вместимости, в том числе маршрутными такси нового поколения.

При этом не должно происходить существенного ухудшения скоростных и временных параметров перевозки пассажиров, связанных с активным использованием более тихоходного муниципального транспорта, а также уменьшение числа перевозимых пассажиров.

Данные пассажиропотока были предоставлены администрацией г.Рязани, кроме того, они были дополнены данными, полученными разработчиком в ходе проведения ряда НИР (более 15 НИР за последние 2 года): полевые исследования, видеосъемка, использование матриц корреспонденций государственных и общественных фондов (в частности фонда РОФОМС).

Для выполнения работ было осуществлено следующее:

- на протяжении 2004-2010гг. разработана информационная транспортная макромодель города Рязани с использованием программного обеспечения PTV Vision® VISUM (Германия, мировой лидер в области транспортного планирования и моделирования), предоставленного администрацией города Рязани, при этом параметры макромодели были настроены на выполнение задач, предусмотренных требованиями технического задания;

- создана система сбора информации, анализа и актуализации макромодели города Рязани в PTV Vision® VISUM. Без получения информации такого рода выполнение указанной работы было бы невозможно;

- проанализирована информация, собираемая с помощью новых технологий, внедряемых в городе Рязани, на основе ГЛОНАСС/ GPS ;

- разработано программное обеспечение, методики расчета важнейших параметров, применимые в условиях РФ в области транспортного моделирования.

На основе исходной информации была построена общая транспортная модель отражающая существующее состояние и включающая в себя все виды ОТ, объединяющие муниципальный и коммерческий транспорт.

Анализ полученной модели ОТ позволил построить карты дублирования маршрутов и пассажиропотоков системы ОТ города, которые были использованы при ее расчете.

В соответствии с полученным техническим заданием и с использованием полученных в рамках исследований матриц корреспонденций пассажиропотока и информационной модели транспортной системы города была рассчитана (с учетом заданных критериев расчета) схема маршрутной сети общественного транспорта города Рязани.

В результате были получены расчетные схемы общей маршрутной сети ОТ, сети муниципального коммерческого транспорта, а также карты дублирования маршрутов и пассажиропотоков для расчетной схемы ОТ.

В работе были получены обоснованные решения разнообразных задач как по оценке существующей маршрутной сети ОТ города Рязани, так и разработке критериев расчета и совершенствования сети и схемы ОТ города на основе существующих данных и маршрутов, оценке созданной маршрутной сети ОТ на основе разработанных критериев, разработке научно-методических рекомендаций по использованию современных информационно-коммуникационных и навигационных технологий, включая технологии ГЛОНАСС/ GPS для общественного транспорта.

Особенностью работы является то, что она могла быть проведена только с применением специальных научных инструментов, каким в данном случае выступила информационная макромодель транспортной системы города Рязани, разработанная с помощью программного обеспечения транспортного планирования и моделирования PTV Vision® VISUM/ VISSIM фирмы PTV AG (Германия). Данная модель, включающая в себя улично-дорожную сеть города и матрицу корреспонденций, позволила определить все транспортные потоки, включая ОТ, осуществить моделирование его движения, п ровести оценку существующей схемы ОТ, разработать (уточнить) критерии ее оптимизации, на основе которых была рассчитана предложенная схема ОТ.

В качестве исходной информация использовались базы данных по разметке улично-дорожной сети, работе светофорных объектов, дорожным знакам, результаты полевых замеров, видеосъемка и другие данные, собранные разработчиком из разных источников и полученные им в ходе проведения полевых работ.

Основным результатом работы является расчет с хемы маршрутов ОТ г.Рязани на основе изучения корреспонденций пассажиропотока и с использованием комплексной информационной макромодели транспортной системы г.Рязани, критериев расчета и современных инновационных научных методов.

Ожидаемый эффект от выполнения рекомендаций по реорганизации ОТ состоит в снижении (до 2 раз) дублирования маршрутов, приведении подвижного состава ОТ в соответствие с пассажиропотоками и, как следствие, повышении уровня безопасности движения, в увеличении доли транспорта повышенной вместимости (в т.ч. муниципального) в пассажирских перевозках с 40% до 60%.

Кратко о полученных результатах.

•  Уменьшение количества маршрутов на 16% (с 78 до 65)

•  Существенное увеличение доли транспорта повышенной вместимости (в т.ч. муниципального) в пассажироперевозках (с 40% до 60%)

•  Увеличение общей вместимости транспортных средств примерно на 10%

•  Осуществление возможности беспересадочного проезда коммерческим
транспортом между активно корреспондирующими районами
города

•  Снижение загрузки улично-дорожной сети (УДС) на треть (с 1666 ТС до 1101) и дублирования маршрутов в среднем на 20,46%

•  Опорной сетью в оптимизированной схеме является опорная сеть транспорта повышенной вместимости (в т.ч. муниципального - (автобусы, троллейбусы).

Условия достижения результатов НИР и дальнейшие перспективы транспортного моделирования (по мнению авторов проведенной работы):

•  Широкое информирование граждан о планируемых изменениях

•  Наличие резервов муниципальных и коммерческих транспортных
средств, улучшение работы муниципального транспорта

•  Постоянный мониторинг состояния ОТ с целью своевременной
реакции на изменения транспортной ситуации и анализа
возможных улучшений в системе ОТ

•  Усиление работы центральной диспетчерской службы (ЦДС) по регулированию движения ОТ с целью
обеспечения его достаточности и ритмичности работы

•  Продолжение работ по дальнейшему расчету системы ОТ в
части расчетов эффективности его ценового регулирования и
экологичности.

Нужно также учитывать маятниковый характер миграции, характерной для города в утреннее и вечернее время, что выявлено в ходе выполнения работ транспортной тематики.

Мероприятия, последовавшие по результатам выполнения работ по моделированию схемы ОТ города.

•  Значительное изменение договорной базы между перевозчиками и администрацией города, предусматривающее с одной стороны увеличение срока договора на обслуживание маршрутов, а с другой стороны возможность расторжения договора при нарушениях его перевозчиком.

•  Внедрение конкурсной системы распределения маршрутов между перевозчиками.

•  Начало поэтапного изменения схемы движения общественного транспорта, как муниципального, так и коммерческого.

•  Подготовка к проведению конкурса по разработке и внедрению системы безналичных расчетов на внутригородских муниципальных и коммерческих маршрутах общественного транспорта с помощью универсальных социальных карт.

ООО ПФП «Квантэкс» - модель как инструмент для оценки и расчета.

Созданная макромодель города, Рязани, данные по параметрам УДС города, пассажиропотоку и другие данные, специалисты фирмы-разработчика в совокупности представляют собой инструмент для работы – оценки существующей сети ОТ г.Рязани и создания более эффективной сети на основе выбранных критериев расчета.

Справочно . Специалисты и партнеры предприятия «Квантэкс» являются выпускниками ведущих вузов России и Рязани: МГУ им. М.В.Ломоносова, МГТУ им.Баумана, РГАТУ и др., научным руководителем работ является Академик Российской Академии Транспорта, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, профессор, доктор технических наук Н.Н.Колчин (г.Москва).

В результате работы для Рязани впервые создан инструмент оценки и расчета для выработки взвешенных и научно-обоснованных решений в области транспортного планирования и моделирования.

Аналогичная работа может быть выполнена по заказам частных и муниципальных перевозчиков, администраций других городов и регионов России.

Работа по совершенствованию схемы общественного транспорта состоит, по мнению разработчиков, из трех этапов.

1. Определение параметров существующей схемы общественного транспорта (геометрия и наполняемость маршрутов, остановочная сеть, определение пассажиропотоков и др.) и их утверждение (определение, расчет) в качестве исходных данных.

2. Расчет новой предложенной сети на основе заданных критериев совершенствования сети и определение ее основных параметров.

3. Ручная настройка полученной схемы общественного транспорта специалистами администрации города Рязани с учетом социально-политических факторов и пожеланий граждан (в т.ч. с привлечением соответствующих специалистов и общественности) и уточнение параметров схемы ОТ (в т.ч. при участии разработчика).

Первые две задачи в настоящее время выполнены администрацией города Рязани в сотрудничестве с разработчиком – предприятием «Квантэкс».

Выполнение третьей задачи в настоящее время проводится рабочей группой по внедрению новой схемы ОТ и может занять достаточно длительное время.

Приложения

1. Иллюстративный материал.

Существующая схема ОТ.

Диаграмма распределения пассажиров по видам ОТ в утренние часы пик представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Диаграмма распределения пассажиров по видам ОТ в утренние часы пик

По экспертным оценкам дневная нагрузка ОТ для муниципального общественного транспорта может возрасти примерно на 20%, за счет большего числа пассажиров, использующих льготные проездные документы в период между пиковыми часами (пенсионеры, студенты, учащиеся и т.д.). В этом случае можно прогнозировать, что общая дневная доля пассажиров, перевозимых муниципальным общественным транспортом, составит примерно 40-42%.

 

Предлагаемая (рассчитанная) схема ОТ. Диаграмма прогнозируемого распределения пассажиров по видам ОТ в утренние часы пик представлена на рисунке 2.

Рис.2. Диаграмма прогнозируемого распределения пассажиров по видам ОТ в утренние часы пик

По экспертным оценкам дневная нагрузка ОТ для муниципального общественного транспорта возрастет примерно на 20%, за счет большего числа пассажиров, использующих льготные проездные документы в период между пиковыми часами (пенсионеры, студенты, учащиеся и т.д.). В этом случае можно прогнозировать, что общая дневная доля пассажиров, перевозимых муниципальным общественным транспортом, составит примерно 59-61%.

Таблица 1 — Количество транспортных средств, обслуживающих существующую и предлагаемую маршрутные сети

Тип транспорта

Количество ТС в существующей сети

Количество ТС в предлагаемой сети

Изменение ТС, в %

Троллейбус

142

150

5,63

Автобус

86

149

173,25

Коммерческий автобус

174

54

-68,97

Маршрутное такси

1264

748

-40,82

Всего

1666

1101

-33,91

Таблица 2. Сводные данные по пассажиропотокам существующей и предлагаемой сетям ОТ в час в утренние часы пик

Тип транспорта

Существующая сеть ОТ

Предлагаемая сеть ОТ

Процентное соотношение по виду ОТ, %

Число маршрутов

Процентное соотношение по виду ОТ, %

Число маршрутов

Троллейбус

18,3

13

23,86

15

Автобус

15,7

20

25,24

18

Коммерческий автобус

14,5

15

4,78

4

Маршрутное такси

51,5

30

46,12

28

Всего

100

78

100

65

2. Описание макромодели города Рязани

Транспортная модель города Рязани была создана (в основных своих чертах) в 2010 году ООО «Квантэкс» в рамках внутренней научно-исследовательской работы. Объектом исследования являлась сеть улиц города Рязани, предметом исследования – транспортные потоки в сети. В результате исследования была создана базовая макромодель транспортной сети города Рязани в программном комплексе PTV Vision® VISUM с целью дальнейшего использования ее в качестве инструмента принятия решений по разработке предложений относительно состава опорной сети автомобильных дорог города, а также организации маршрутов общественного транспорта на основе прогнозных оценок транспортного развития города.

Модель включает в себя уличную сеть, сеть общественного транспорта, расчет транспортного спроса на основе описанной ранее матрицы корреспонденций и расчет нагрузки на сеть всех основных видов транспорта. В модели представлены сети автомобильных дорог и автомобильного транспорта со следующими параметрами:

• количество районов – 181;

• количество узлов дорожной сети – 1614;

• количество участков дорожной сети – 4400;

• количество вариантов маршрутов общественного транспорта – 166;

• количество остановок общественного транспорта – 271.

Возможности макромодели.

С помощью этой макромодели можно:

1. Просчитать все известные задачи для г.Рязани: Северная автомобильная дорога (САД), изменение движение на улицах в центре города (например, на противоположное), наиболее нагруженные перекрестки (Первомайский проспект-Вокзальная и др.).

2. Оценить относительную и абсолютные эффективности при реализации тех или иных проектов изменения транспортной инфраструктуры.

3. Осуществить моделирование узких мест и их решение (пробки, заторы).

4. Просчитать интегральную эффективность транспортной сети (время перемещения по УДС), ее пропускную способность и многое другое.

5. Наличие транспортной модели дает городу возможность определить узкие места и оценить эффективность различных вариантов их расширения, обоснованно выбирать варианты развития и реструктурирования транспортной системы, анализа возможных рисков (экология, аварии, стихийные бедствия) по методу "что будет, если ..." и т.д.

6. В результате проведенных работ создана полномасштабная транспортная модель Рязани. С ее помощью уже сейчас можно получить количественный и качественный ответы по транспортному движению, провести анализ различных вариантов, получить общий анализ транспортного движения по всему городу (в т.ч. по времени перемещений).

Аналогичные модели могут быть созданы по заказам администраций и заинтересованных организаций других городов.

3. Научный подход, предлагаемый ООО «Квантэкс» в области транспортного моделирования.

Научный подход, предлагаемый ООО «Квантэкс» в области транспортного планирования, заключается в том, что для снижения затрат и рисков принятия ошибочных транспортных решений, для повышения качества проектирования при строительстве новых и реконструкции имеющихся дорожных объектов, в т.ч. с целью увеличения их проектной и текущей пропускной способности, применять предварительное информационное моделирование и определять последствия этих решений с использованием научного метода транспортного планирования и моделирования на основе технологии мирового уровня PTV Vision (Германия). Информационное моделирование в этом случае осуществляется с помощью создания информационных моделей транспортных систем городов и регионов и проведением на их основе соответствующих исследований. Под транспортными решениями понимается разработка и реализация планов модернизации и комплексной реконструкции транспортной, инженерной и коммунальной инфраструктуры городов и регионов. Создание информационной модели транспортной системы города/региона обеспечит объективную основу для исследований, что позволит научно обосновать принятие ответственных транспортных решений.

TopList