Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ проблемы городских пассажирских перевозок и совершенствование пассажирской транспортной системы города Ханоя 13
1.1. Местоположение и роль г. Ханоя 13
1.2. Состояние транспортной системы города 15
1.3. Причины возникновения и существования проблем городских пассажирских перевозок и совершенствования пассажирской транспортной системы города 17
1.4.Исследование транспортных потоков на главных улицах г.Ханоя 28
1.5. Дерево целей совершенствования пассажирской транспортной системы общего пользования г.Ханоя 40
1.6. Критерии оценки эффективности совершенствования пассажирской транспортной системы города 45
Глава II : Формирование маршрутных сетей городского пассажирского транспорта 59
2.1. Состояние вопроса 59
2.1.1. Основные методы формирования маршрутных сетей 60
2.2. Общая схема формирования маршрутной сети 72
2.3. Определение рациональной совокупности маршрутов на основе максимизации пассажиронапряженности беспересадочных сообщений 77
2.4. Формирование и анализ альтернативных вариантов маршрутных сетей. 88
2.5. Моделирование распределения пассажиропотоков по маршрутам различных видов ГПТ на этапе предварительного анализа маршрутных сетей.
94
Глава III. Перспективное формирование ПТСГ 104
3.1. Основные принципы устойчивого развития транспорта общего пользования г.Ханоя 104
3.2. Прогноз потребности города в транспорте общего пользования 107
3.3. Регулирование многомерности автобусных маршрутов 113
3.4. Построение перспективного плана развития транспорта общего пользования г.Ханоя 133
3.5. Основные факторы и источники повышения эффективности управления пассажирскими перевозками 160
Заключение 168
Литература 171
- Состояние транспортной системы города
- Причины возникновения и существования проблем городских пассажирских перевозок и совершенствования пассажирской транспортной системы города
- Общая схема формирования маршрутной сети
- Прогноз потребности города в транспорте общего пользования
Введение к работе
Актуальность работы.
Городской пассажирской транспорт общего пользования, как элемент социальной инфраструктуры, призван обеспечить максимальную доступность всей территории г.Ханоя для его жителей. Это предполагает жителям города удовлетворять с его помощью транспортные потребности при перемещении из одной зоны города в другую зону в течение суток, а также между фиксированными зонами города в соответствующий момент или интервал времени.
Указанные направления удовлетворения транспортных потребностей жителей требуют реформирования существующей транспортной сети города как в направлении обеспечения поездок между равномерно распределёнными пунктами на территории города в течение суток, так и обеспечение массовых перемещений пассажиров, имеющих определенную цель поездки.
Генеральным планом развития города Ханоя на период до 2030 г. и Комплексной транспортной схемой города до 2020 г., утвержденных правительством Республики Вьетнам, предусмотрено реформирование транспортной системы общего пользования через создание современных транспортных схем передвижения; обеспечение технологического единства транспортного процесса; выбор вида транспорта; выбор типа транспортного средства и определение рациональных маршрутов и скоростной доставки. Решение этих проблем нашло отражение в рассматриваемой диссертационной работе.
При работе над темой диссертации широко использовались исследования следующих российских учёных в области организации перевозок: Беляева В.М., Блатнова М.Д., Блинкина М.Я., Блудяна Н.О., Власова В.М., Герами В.Д., Громова Н.Н., Миротина Л.Б.,Козина Б.С., Персианова В.А., Курганова В.М., Прохорова В.Н., Рубца А.Д., Сильянова В.В., Спирина И.В., Улицкого М.П., Федорова В.П., Чеботаева А.А. и др. а также работы зарубежных учёных: Dial R., Hgu J., Rapp M., Silman L., Stophen P и др. Автор выражает большую благодарность за консультативную помощь кондидату экономических наук.доценту Покровскому А.К.
Вышеизложенные направления реформирования транспортной системы общего пользования г.Ханоя были дифференцированы по стратегическому, тактическому и оперативному уровням, включающим задачи анализа, моделирования, прогнозирования, управления и проектирования транспортных систем, дорожной сети и маршрутизации.
Цели и задачи исследования.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы пассажирского транспорта общего пользования через его реформирование и развитие.
В рамках диссертационного исследования были решены следующие задачи:
1.Проведён анализ проблем городских пассажирских перевозок в г.Ханое.
2.Построено дерево целей совершенствования городской пассажирской транспортной системы общего пользования.
3.Сформирована маршрутная сеть городского пассажирского транспорта общего пользования.
4.Разработан прогноз потребности города в транспорте общего пользования и оценена эффективность повышения уровня управления пассажирскими перевозками.
Объектом исследования является пассажирская транспортная система общего пользования г.Ханоя.
Предметом исследования является автобусная маршрутная сеть г.Ханоя.
Методы исследования. В диссертационной работе использовались энтропийный метод моделирования пассажиропотоков и метод графов для формирования маршрутной сети.
Научная новизна:
на основе исследования состояния транспортной системы города построено дерево целей совершенствования пассажирской транспортной системы общего пользования г.Ханоя;
на основе использования энтропийных методов моделирования и метода графов исследована и сформирована развитая система маршрутной сети городского пассажирского транспорта, включая и скоростной;
разработан прогноз потребности города в транспорте общего пользования, сформирован план развития городского транспорта общего пользованы, определены основные факторы и источники повышения эффективности управления им.
Апробация работы.
Основные результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научно-исследовательских конференциях МАДИ в 2008, 2009 и 2010 годах, 6-ом международном конгрессе «Здоровье нации» 07-17.09.2010г. в г.Москве. Разработанная в диссертационной работе система пассажирского транспорта общего пользования, включая и скоростной, включена в утверждённые Правительством Республики Вьетнам Генеральный план развития г.Ханоя на период до 2030г. и Комплексную транспортную схему города до 2020г.
Публикации.
По материалам диссертационной работы в рекомендованных ВАК РФ издания опубликована 1 статья, а также доклад в Сборнике докладов международного конгресса.
Структура и объект работы.
Работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы. По каждой главе сделаны выводы. Объём диссертации – 178 страниц машинописного текста, количество рисунков – 32, таблиц – 12. Библиографический список состоит из 86 наименований.
Состояние транспортной системы города
Ханой является одним из главных узлов транспортировки товаров и пассажиров по всей стране. Город основан очень рано, прошел определенные пути развития в разные периоды времени своего исторического пути, но транспортная система города до сих пор остается практически неизменной.
Общая протяженность автомобильных дорог г.Ханоя составляет более 1100 км, из них внутренние дороги составляют 330 км, остальные внешние. Кроме того в Ханое есть 5 железнодорожных вокзалов, протяженность железнодорожных путей около 31 км, а также 4 речных портов на Розовой реке и реке Дуонг и один международный аэропорт Ной Бай.
Организация транспортной сети г.Ханоя построена в виде, магистральных колец, а внутри районов в виде шахматного поля. В настоящее время уже идут определенные изменения в развитии транспортной сети города, но пока недостаточные, т.к. в столице ещё часто наблюдаются заторы транспортных средств.
Структура транспортной сети смешанная с недостаточно развитой связью. В новых районах города ( Хоанг Май и Лонг Биен) очень мало дорог, поэтому движение сосредоточено в основном в центральном узле города, из-за чего создается много пробок. В г.Ханое осуществляется как реконструкция магистралей, так и реконструкция соединительных дорог между ними.
Качество шоссейных дорог плохое, ширина их не достоточна, в городе около 80% дорог с шириной 7-11 м и только 20% дорог с шириной более 12 м.
В настоящее время в горое реконструируется более 200 км дорог, из них около 90 % с асфальто-бетонным покрытием. Есть в городе и и реконструированные дороги с шириной порядка 40 м, к которым относятся: Дай Ко Вьет, Донг Там, Ким Ма. Сейчас в Ханое строятся новые 70 км городские дороги, имеющие большое значение в развитии социальной инфраструктуры. К ним относятся: Чан Куанг Хай, Май Зик и Кау Жай; Хоанг Выонг, во Тхи Сау, Хоанг Куок Вьет, Ланг Чунг, Ла Тхань, Дой Кан, Ланг Ха, Дай Ко Вьет, Храм Бок, Тхай Ха, Хуинь Тхук Ханг, Донг Там и другие. Некоторые дороги реконструируются для обеспечения безпрерывного движения: Тон Дык Тханг, Нгуен Лыонг Банг, Тай Шон и др.
К сожалению структура дорог в г.Ханое не соответствует стандартам 1 и 2 уровней в жилых массивых, в них также наблюдается и ограниченное использование общественного транспорта. В районах Ван Чыонг и Нам Донг из-за узкой ширины дорог используются только мотоциклы и велосипеды.
Дороги в г.Ханое изобилуют перекрёстками, расстояние между ними в среднем составляет 380 м. В городе таких перекрёсков порядка 580, что оказывает серёзное влияние на скорость движения и безопасность. Кроме того в районах только около 150 транспортных перекрестков оснащены современными светофорами, например, в Чыонг Зыонг.
На некоторых узлах магистралей, таких как Чанг Тхи, Диен Биен Фу и Чанг Тиен, стоят камеры и двухфазовые светофоры, связанные с центром управления дорожным движением города, что позволило на этих магистралях повысить скорость движения вдвое. На других магистралях используются устаревшие средства регулирования. Однако в большинстве двухфазовых светофоров отсутствует радио и электронные пульты управления.
На транспортных узлах Дай ко Вьет, Зай Фонг, Крам Бок, Тон Дык Тханг, и Кат Линь используются трёхфазовые светофоры. Однако отсутствие согласованности работы этих узлов в передвижении автобусов приводит в часы пик к образованию пробок. Таких точек образования заторов в часы 7.00 -9.00 и 16.00 - 18.00 ч. на магистралях г.Ханоя около 40 и особенно на магистралях Нга Ты Со, Нга Ты Вонг, О Чо Зыа, Тхай Тхинь, мост Чыонг Зыонг, храм Бок , Фам Нгок Тхань, Тон Тхат Тунг.
Причины возникновения и существования проблем городских пассажирских перевозок и совершенствования пассажирской транспортной системы города
Появление и развитие в городах пассажирского транспорта общего пользования связано со стремлением человека с разумной экономии использования своего времени. По словам К.Маркса «К экономии времени сводится в конечном счете вся экономия» и эта экономия является «первым экономическим законом на основе коллективного производства».
Действующие пассажирские транспортные системы общего пользования крупных городов уже не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям и, прежде всего, именно по условиям и времени внутригородских передвижений [52] среднее время, затрачиваемое на трудовые поездки, составляет около 6 -8% бюджета внерабочего времени трудящихся. А в таких городах как Ханой и Хошиминь затраты времени в утренние часы на трудовые поездки превышают два часа.
На низком уровне находится и комфортабельность поездок, особенно в часы «пик». Наполнение транспортных средств общего пользования (ТСОП) в эти периоды в 2 раза превышает установленные нормы. Всё это ведёт к появлению транспортной усталости, снижению производительности труда, к народнохозяйственным потерям. Таким образом, ПТСГ в г.Ханое не обеспечивает выполнение своей главной задачи - качественное и эффективное удовлетворение потребности во внутригородских поездках.
Это вызвано как внешними причинами, связанными с характером взаимодействия ПТСГ с внешней средой (системой город и народное хозяйство), так и внутренними причинами, связанными с несовершенством самой ПТСГ, несовершенством взаимодействия ее" подсистем в процессе функционирования и развития.
Главными моментами внешних причин возникновения проблем в ПТСГ являются высокие темпы роста потребности населения в поездках (точнее рост необходимой транспортной работы), всё увеличиавющееся насыщение транспортными средствами магистралей, а также недостаточностью ресурсов, выделяемых на развитие ПТСГ, что в результате и приводит к отставанию развития её подсистем от транспортных потребностей.
Указанные причины вызваны: Быстрым ростом числености городского населения, его подвижности, дальности поездок; Следствие более общей проблемы - проблемы автомобилизации; Общей ограниченностью народнохозяйственных ресурсов, а также не всегда рациональным их распределением.
Анализ статистических данных показывает, что за последние 10 лет (1999-2009 г.г.) численность городского населения Республики Вьетнам возросло на 28%, в то время как общая численность населения страны выросла на 16%. При этом почти половина населения сосредоточенно в крупных городах, где транспортная подвижность за этом период выросла на 24%.
Возросла и средняя дальность поездок пассажиров. В г.Ханое за этот период она увеличилась на 27%. Увеличение средней дальности поездок вызвано прежде всего ростом территории города, причем за счет площадей, занятых малоэтажной застройкой. Наблюдается в г.Ханое и нерацональное размещение пассажирообразующих объектов города, что также ведет к увеличению дальности поездок, неравномерности распределения пассажиропотоков во времени и пространстве.
Взаимосвязь проблемы перевозки пассажиров транспортом общего пользования с проблемой автомобилизации [50] обусловлена использованием одной и той же магистрали подвижным составом ПТГС и транспортом города. В условиях автомобилизации это ведет к снижению скоростей сообщения наземных видов транспорта, снижению безопасности перевозки пассажиров, обострению отрицательного воздействия транспортной системы на окружающую среду (прежде всего загрязнение атмосферы и шум).
Выделяемые на развитие ПТСГ ресурсы в ограниченном количестве также препятствую эффективному решению проблемы транспортного обслуживания населения. В частности, для сокращения пешего подхода к остановкам ТСОП и для снижения плотности транспортного потока на дорогах требуется более интенсивное развитие системы управления магистральным движением (СУМД), нежели это фактически имеет место в г.Ханое.
Прирост магистральной сети в городах республики Вьетнам, т.е. в городах с населением более 250 тыс. жителей, составил около 14% ( поряди 2 тыс.км.). При этом численность населения этой группы городов выросла на 20%, а их территория - на 24%. В результате плотность транспортной сети не только не увеличилась, а даже снизилась. На конец 2009г. средняя плотность автобусной сети в городах Республики Вьетнам составила всего 1,63 км/км2. Это значение можно считать удовлетворительным для городов с населением до 100 тыс. жителей, для г.Ханоя плотность сети должна составлять соответственно порядка 2,0 -2,4 км/км2.
Общая схема формирования маршрутной сети
Как показал обзор существующих на сегодня методов формирования и анализа МС, особенно остро проблема их совершенствования стоит для крупных и крупнейших городов. Поэтому поставлена задача разработки эффективных методов формирования и анализа МС, которые могли бы быть реализованы за приемлемое для практических расчетов время для крупных городов, характеризуемых количеством маршрутов до 150-ти, количеством корреспондирующих микрорайонов, на которые разбивается территория города, до 200.
Для решения данной задачи предлагается [24] схема формирования МС, которую укрупненно можно представить в виде процедуры, включающей этапов (рис. 2.1). На 1-ом этапе формируется множество маршрутов, удовлетворяющих некоторым ограничениям на длину, размешение конечных остановочных пунктов, их конфигурацию (см. п. 2.2.2). На 2-ом этапе из полученного множества возможных маршрутов осуществляется формирование рациональной совокупности маршрутов.
Критерием рациональности является суммарная на МС паасажиронапряженность беспересадочных сообщений [20]. Необходимо отметить, что формирование рациональной совокупности в том виде, как это реализуется в данной работе, представляет собой фактически формирование оптимальной МС, в смысле основного достаточно корректного критерия, особенно эффективного для городов, в которых отсутствует скоростной транспорт.
Полученная таким образом совокупность маршрутов служит далее основой для формирования на 3-ем этапе альтернативных авриантов МС. После этого осуществляется анализ сформированных вариантов МС и выбор наилушего среди них. Причем анализ этих вариантов предлагается осуществить в 2 этапа ( этапы 4, 5). На первом из них - этап предварительного анализа (этап 4) - его предлагается провести с использованием так называемой «упрощенной» модели распределения пассажиропотоков по маршрутам. По результатам такого предварительного (упрощенного) анализа отбирается несколько лучших (в смысле основного критерия) вариантов (количество вариантов определяется проектировщиком), которые анализируются далее с использованием более сложных моделей распределения пассажиропотоков по маршрутам (этап 5). Заметим, что результаты анализа как на 4-ом, так и на 5-ом этапах могут послужить основной для формирования новых альтернативных вариантов МС (эта обратная связь показана на схеме пунктирной линией).
Основные затраты машиного времени связаны с построением множества путей передвижения пассажиров не по всем возможным путям их передвижения, а только на множестве путей, содержащих пересадки в тех же зонах, что и кратчайший по времени путь. Пояснить это можно на рис. 2.2., где для примера приведена схема возможных путей передвижения пассажиров из зон , в зон Г). Для ситуации, представленной на этом рисунке, распределение корреспонденции а в «упрощенной» модели будет произведено только на маршруты, проходящие через зоны i,j , так как эти зоны являются зонами пересадок для кратчайшего по времени пути, состоящего из маршрутов Реализация данной схемы формирования МС и анализа альтернативных вариантов МС (в процессе этого формирования) потребовало разрабоки эффективных и экономичных методов построения рациональной совокупности маршрутов, а также достаточно корректных методов распределения пассажиропотоков в рамках ограниченного множества возможных путей следования пассажиров (разработка упрощенной модели) [70].
Прогноз потребности города в транспорте общего пользования
В результате исследования была построена структура прогнозирования потребности города в транспорте общего пользования. Здесь была [75] использована четырёхэтапная программа ЛСА STRADA, содержащая:
Структуру возникновения и поглощения передвижения — расчет количества передвижения (возникновение и поглощение) по исследуемым районам;
Структуру распределения фактического передвижения - расчет количества выполняемых передвижений между исследуемыми районами;
Структуры пропорций передвижения по способу движения - расчет количества передвижений разными средствами между исследуемыми районами;
Структура транспортного распределения - расчёт количества передвижений относительно каждого вида транспортного средства.
Итоговая прогнозная потребность города в транспорте общего пользования характеризуется следующим: итоговая потребность с 2010г. в г.Ханое определена в 11 млн.чел. и 18 млн.чел. в 2020 г.
По прогнозу возникновение/поглощение передвижения в их соотношении будет [76] снижаться с 43,5% до 31,2%; кроме того будет снижаться соотношение возникновение/поглощение передвижения в новых районах города с 28,9% до 27,8%. Однако в пригородной сельской местности соотношение возникновение/поглощение будет повышаться с 17,3% до 26,2%.
Основная потребность в передвижении ( 26%) будет концентрироваться в центре города. Средняя протяженность одного передвижения возрастёт к 2020 г. с 5,5 км до 7,4 км, что по справнению с другими городами стран АСЕАН является небольшой.
Состав распределения по видам транспортных средств выглядит следующим образом: состав передвижения автомобилями увеличится с 6,7% до 14,5%. Общественным транспортом общего пользования к 2020 г. предполагается довести объём перевозок до 24%, а с реализацией плана скоростного транспорта эта величина будет доведена до 30%.
По цели перемещения и [79] способу перевозки в часы «пик» 12% перермещений будет на автобусах и 7% на легковых автомобилях. Потребность же в передвижения в часы «пик» будет составлять общественным транспортом более 16%.
В таблице 3.1. Представлены итоговые данные возникновения/поглощения передвижений по районам г.Ханоя как на 2010 г. , так и на перспективу до 2020г.
Исходную информацию для регулирования многомерности автобусных маршрутов дает паспорт маршрута, составленный для разных периодов их эксплуатации. Это вызвано прежде всего развитием города, который сейчас разбит на 4 городские и 4 пригородные районы с общей площадью около 200 кв.км. Численность населения развивалась с приростом порядка 3,1 % в период с 1995-2009 г.г. В городских районах плотность населения колебается от 316 чел.г/га до 399 чел./га, в пригородных районах средняя плотность составляет 62 чел./га. Затраты на передвижения в Ханое составляет 0,02-0,05 долл./км при переметений более 40 км, что исходит из стратегии максимального дохода.
И здесь управление транспортными потоками является одной из самых сложных и дорогостоящих видов в организации и безопастности дорожного движения предполагаемой маршрутной сети города. Решается эта проблема через схему координации ограничений скорости с совмещением дозирования потоков на перекрестках.
Показателем эффективности [12] движения автобуса на перегоне между перекрестками является его целевая функция - время в пути, расход топлива, пропускная способность перегона. Целевая функция может принимать минимальное (скорость движения, пропускная способность перегона) значение.
Интенсивность движения на перегоне лимитируется двумя показателями: допустимой скоростью движения и возможной плотностью.
Основная диаграмма транспортного потока на перегоне отражает зависимость:
где Na - интенсивность движения, авт./ч;
ga - плотность движения в рассматриваемых дорожных условиях, авт./км; Va - скорость движения при рассматриваемой интенсивности, км/ч.
