автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Научно-методические основы развития систем городского пассажирского транспорта

Научно-исследовательский институт комплексных транспортных проблем при Минэкономики СССР

На правах рукописи

САФРОНОВ Эдуард Алексеевич

УДК 656.4:711.73:330.16

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИЛИ СИСТЕМ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА (города от 100 до 1500 тыс.жителей)

05.22.Ul - Транспортные системы страны, ее регионор,городов и промышленных центров

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1991 , I

Работа выполнена в Сибирском автомобильно-дорожном институте им.В.В.Куйбышева.

Официальные-оппоненты:

доктор технических наук, профессор УШАКОВ С.С.

доктор технических наук, профессор САМОЙЛОВ Д.С.

доктор технических наук, профессор СИЛЬЯНОВ В.В.

Ведущая организация - Г\шрокоммундортранс.

Защита состоится 1992 г. в/ час.

на заседании специализированного совета Д 043.07.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Научно-исследовательском институте комплексных транспортных проблем при Минэкономики СССР (107066, Москва, ГСП-6, Нижняя Красносельская ул., до. 39).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан

1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета | —г - Саболин В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Л£ТХ§льность__проблемы. Транспорт является важнейшим фактором эффективного и сбалансированного развития всей нашей экономики. В условиях перехода страны к новым формам социально-экономического развития вопросы улучшения транспортного обслуживания народного хозяйства и населения приобретают особую актуальность.

Существенные недостатки в работе транспорта в настоящее время приводят к огромным потерям материальных, трудовых и финансовых ресурсов, отрицательно сказываются на эффективности всего общественного производства. По расчетам специалистов потери народного хозяйства от недостатков в работе транспорта страны составляют около 30-40 млрд.руб. в год, т.е. в 2 с лишним раза превышают объемы ежегодно выделяемых на развитие транспорта капитальных вложений. Такое положение характерно и для городского пассажирского транспорта (ГПТ).

Транспортная инфраструктура города приобретает особое значение в период интенсивной урбанизации общества. По выражению Гутнова А.Э. и Глазычева В.Л., коммуникационное русло города становится структурной основой его развития и реконструкции. Рациональное решение транспортной инфраструктуры, позволяющее уменьшить занимаемую территорию, повысить эффективность использования коммуникаций, сократить потери времени, может быть получено лишь на базе новых научных результатов и при наличии единого генерального заказчика - городского Совета. Сложившаяся в наших городах ситуация с транспортным обслуживанием требует комплексной модернизации систем ГПТ.

Анализ различных обследований показал, что уровень транспортного обслуживания городского населения значительно ниже нормативных требований. По этим данным в крупных городах

страны только 70% населения имеют затраты времени на трудовые передвижения в пределах нормы (40 мин.), а должно быть 90%. В то. же время существуют значительные резервы по повышению эффективности систем ГПТ. Задействовать их можно путем комплексного совершенствования планировочных характеристик городов и технических параметров ГПГ.

Решение этой проблемы связано, в свою очередь, с научным обоснованием спроса населения на транспортные услуги и поисков рациональных методов его реализации для различных городов.

Исходя из многоплановости этих задач для их решения необходимо "использовать различные методы общественных и технических наук. Выбор наилучшего варианта при этом должен осуществляться путем их комплексной оценки с учетом всех видов эффективности.

В связи с междисциплинарным характером проблемы исследование базируется на последних достижениях транспортной науки, а также основах экономики транспорта, градостроительства, социологии, математического программирования и ряде новых теорий. Наиболее значительный вклад в науку о городском транспорте внесли Шелейховский Г.В., Зильберталь А.Х., Поляков A.A., Писарев С.Г., Страментов А.Е., Якшин A.M., Яишельсон М.С., Овечников Е.В., Самойлов Д.С., Шештокас В.В., Сигаев A.B., Гольц Г.А. Широко использованы также труды научных коллективов и вузов страны, союзных республик, а также работы зарубежных ученых Форрестера Дк., Линча К., Ыани Л., Мерфи Р., Данцига Дк., Грузы Н., Рюгера 3., Цибулки Я., Рйнкина В., Клафи П.

Актуальность данной проблемы и недостаточность теоретической и нормативно-методической базы для ее решения определили структуру и содержание данного исследования.

Объектом исследования являются города страны с населением 100-1500 тыс.жителей, в которых имеются резервы по совершенствованию систем ГПГ с использованием существующих и предлагаемых методов развития. В большинстве своем это города Урала, Сибири, Дальнего Востока.

Целью исследования является разработка научно обоснованных методов развития систем ГПТ.путем оптимизации их параметров в условиях повышения интенсивности использования территорий для удовлетворения рациональных транспортных потребностей населения в зависимости от величины городов и климатических условий.

Методологической основой исследования являются решения съездов народных депутатов, труды основоположников транспортной и других наук, нормативно-методические материалы и работы ведущих организаций страны. Разработка методов развития систем ГПТ опирается на устойчивые соотношения, закономерности и константы, выявленные в результате обобщения трудов отечественных и зарубежных исследователей и работ автора. Для определения степени управляемости отдельных параметров системы ГПТ в процессе исследования использованы системный подход, методы социологии, прогнозирования, математического программирования, новые математические теории.

Основные положения,-.выносимые на защиту. На защиту выносятся разработанные в диссертации научно-методические основы развития систем ГПТ:

комплексное обоснование спроса городского населения на транспортные услуги и уровня развития систем ГПТ ;

комплексная оценка социально-экономической эффективности вариантов развития систем ГПГ ;

методы рационального развития систем ГПТ для различных городов и климатических условий ;

методы оперативного совершенствования систем ГПГ, не требующие значительных капитальных затрат ;

методика расчета ресурсов для развития систем ГПТ ; предложения по совершенствованию нормативно-методической базы развития систем ГПГ. Научная новизна.

В диссертации осуществлен новый подход к проблеме рационального развития систем ГПТ, предусматривающий комплексное совершенствование планировочных и транспортных показателей городов на базе удельных взаимосвязанных показателей.

Для более достоверного обоснования спроса на транспортные услуги использованы методы социологии и теории прогнозирования, включая новые математические модели и транспортные константы.

Разработан метод комплексной оценки систем ГПТ, позволяющий учесть основные виды непосредственного и сопутствующего эффекта в денежной форме и более обоснованно проводить выбор варианта развития системы ГПГ.

Оптимизация систем ГПТ проводилась на базе предложенной экономико-математической модели, позволяющей использовать в ходе расчетов различные методы математического программирования, что повысило достоверность полученных результатов.

Предложены методы по оперативному совершенствованию систем ГПТ, позволяющие получить значительный эффект без дополнительных капитальных вложений.

Сделаны-предложения по совершенствованию нормативно-методической базы проектирования систем ГПГ для различных городов и климатических условий с учетом закономерностей их развития и международного опыта.

В результате выполненных исследований и теоретических обобщений разработаны методы рационального развития систем ГПТ, основанные на комплексном совершенствовании планировочных и транспортных показателей городов, что можно классифицировать как решение проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Практическая значимость. Предложенные методы позволят повысить достоверность прогнозов спроса на транспортные услуги и обоснованность решений по развитию систем ГПТ. Разработанное в результате исследований "Методическое пособие по проектированию систем ГПГ" поможет ускорить и облегчить работу проектировщиков за счет применения новой методики и возможности широкого использования персональных ЭВМ. Все это направлено на повышение эффективности развития и функционирования систем ГПТ.

Практическая реализация. Результаты исследований послужили основой для разработки ряда предложений практического

плана. В проектной практике нашло применение "Методическое пособие по проектированию систем ПЛ", разработанное автором совместно с Гипроксммундортранс и ИКГП при Госплане СССР. Отдельные разработки были внедрены в Госплане СССР, институтах Гипрокоммундортранс, Мвтрогипротранс МПС, Новосибметропроект, на ГПТ г.Омска, а также в учебном процессе в Сибирском автомобильно-дорожном институте (два учебных пособия 1985 и 1990 г. - 10 п.л., программа курса и методические указания по специальности 24.04 - организация движения).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научно-технических конференциях СибАДИ (1973-1991 гг.), в ЛИСИ (1974, 1975, 1976 г.), на республиканских конференциях яо вопросам строительства и архитектуры в Вильнюсе (1975, 1976, 1977 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции во Владивостоке (1977 г.), на Всесоюзном научно-техническом семинаре в Шнеке (1978 г.), на Всесоюзных научно-технических конференщях в Ыоскве (1979, 1981 г.), Шяуляе (1981 г.); на научно-технических конференциях МИСИ (1980, 1981, 1986 г.), на научно-технической конференции по развитию метрополитенов в Харькове (1984 г.), на Всесоюзной научно-практической конференции в Ленинграде (1-3 апреля 1986 г.), на Всесоюзном научно-техническом семинаре в Суздале (9-11 ноября 1989 г.), на Ш Свердловской конференции (13-15 июня 1990 г.).

Диссертация прошла также предварительную экспертизу на совместном заседании трех кафедр в СибАДИ им.В.В.Куйбышева (18.03.1986 г.) и обсуждена на расширенном заседании кафедры Градостроительства МИСИ им.В.В.Куйбышева (17.04.1986 г.). Повторно обсуждена в СибАДИ 26.09.1991 г.

Публикации по теме. Основное содержание диссертации опубликовано в 48 работах общим объемом 40 печатных листов, в их числе монография, два учебных пособия для вузов, методическое пособие для проектировщиков и раздел в учебнике "Городской транспорт". М., 1983 г. Кроме того, под руководством автора в Си6АЩ. лодготовлено 10 научно-технических отчетов, депонированных во ВНТИЦ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введе-

ния, шести глав, выводов, списка литературы и приложений.

Первая глава посвящена анализу состояния проблемы и социально-экономического значения ГПТ, а также динамике его развития.

Во второй главе излагаются результаты исследований процесса транспортного"обслуживания населения различных городов и приводится разработанная автором методика прогнозирования транспортного спропа населения по группам городов на различные сроки с использованием новых методов исследования.

В третьей главе дана разработанная автором методика оценки социально-экономической и экологической эффективности систем ГПТ с анализом ее данамики.

Четвертая глава посвящена разработке модели и выбору методов оптимизации систем ГПТ по группам городов с учетом их комплексной оценки.

В пятой главе излагаются оперативные методы совершенствования систем ГПТ.

В шестой главе даются предложения по совершенствованию нормативно-методической базы проектирования систем ГПТ.

Общий объем работы - 403 страница , включая 65 рисунков и 57 таблиц. Список литературы содержит 467 источников, из них 63 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Закономерность развития систем городского пассажирского транспорта

Городской пассажирский транспорт является неотъемлемой частью единой транспортной системы страны. На долю массового пассажирского транспорта в городах приходится 85-90% всех перевозок. Несмотря на ожидаемый рост автомобилизации,необхо-димо создать приоритет в развитии ГПТ в связи с ограниченными возможностями общества по повышению производительности транспортных сетей городов.

ГПТ представляет собой сложную систему, включающую ма-

гистральнуго сеть и сооружения, подвижной состав и ремонтную базу, а также подсистему управления, куда входит маршрутная сеть. Кроме того, для ГИГ характерно наличие различных видов транспорта и типов подвижного состава. Поэтому решающее значение имеет определение_ правильных темпов и пропорций развития всех элементов системы.

При этом необходимо учитывать специфику транспорта -его влияние, как на сферу материального производства, так и на сферу обслуживания. Влияние это противоречиво, т.к. кроме положительного эффекта в народнохозяйственном комплексе ГИГ оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Примирение указанных противоречий следует искать в гармонизации города и транспорта, чему в известной мере препятствует недостаточность нормативной базы градостроительства.

В настоящее время более пассажиров в городах перевозится автобусным транспортом, что наносит ощутимый ущерб окружающей среде и приводит к росту дорожно-транспортных происшествий. Особое внимание требует к себе легковой транспорт, поскольку в крупнейших городах еще не созданы необходимые предпосылки для его оптимального использования. На долю легкового транспорта приходится уже более объема пассажирских перевозок, а обеспеченность магистральной сетью, стоянками и гаражами далеко отстает от потребностей, что показано в работах Боровик E.H.

При развитии систем ГПТ необходимо руководствоваться принципом динамичного соответствия между спросом и предложением. Для его реализации в данном случае целесообразно проблему рационализации системы ГПТ расчленить на две задачи -изучение спроса на транспортные услуги со стороны производства и населения и организацию предложения. При этом первая задача, как концептуальная, решалась методами общественных наук (социология), вторая, как техническая, методами естественных наук (математическое программирование).

Важным вопросом при решении этих задач является комплексная оцзнка систем ГПТ, для чего разработана специальная

методика на базе Типовой методики определения эффективности капитальных вложений, утвержденной Госпланом СССР, и других работ в этой области..

Решение проблемы рационального развития систем шГ опирается на труда основоположников отечественной науки о городском транспорте, а также более поздние исследования в области расселения, расчета корреспонденций, скоростного транспорта, автомобилизации, магистральной сети, комплексной оценки и нормативной базы: Шершевского Ю.З., Стрельникова А.И., Яковлева Л.А., Ставничего С.А., Рудневой H.A., Александе-ра Н.Э., Гольца Г.А., Дэайловского Н.О., Шмульяна Б.Л., Круглова Ю.В., Якушкина И.М., Чуверина Й.И., Минина Н.П., Фатеева И.А., Еолоненкова Г.В., Горбанева Р.В., Красникова А.Н., Боровик E.H., Шепелева Н.П., Христюка H.U., Ваксма-на С.А., Роговина А.Е., Агасьянца A.A., Хайкина В.Г.

Взаимосвязь транспортных и градостроительных проблем исследуется в трудах Кудрявцева А.О., Фомина И.А., Бочарова Ю.П., Владимирова В.В., Кудряв цэ в а O.K., Сегединова A.A., Яргиной З.Ы. Изложенная в них современная концзпщя освоения городских земель легла в основу данного исследования.

С работой ГШ' I прямо связано социально-экономическое развитие городов. Изучению города, как объекта социологических исследований, посвящены работы Сигова И.И., Овсиевича Б.Л., Смоляра И.М., Хорева Б.С., Еорщевского Б.Д._Они были использованы при выявлении факторов эффективности развития скоростных видов транспорта в крупнейиих городах. Социально-экономическая оценка систем ГПТ осуществлялась с использованием действующих нормативных документов и трудов Канторовича Л.В., Хачатурова Т.С., Лившица В.Н., Кабаковой С.И., Еалацко-го 0.$., Нудельмана Р.И., Аррака А.

Анализ динамики развития систем ГПТ за последние 30 лет показал, что оно происходит неравномерно (по S -образному закону), при котором этапы бурного роста сменяются периодами замедления, что связано с исчерпанием, на определенном этапе, возможностей существующих видов транспорта по причине их морального и физического старения. Капитальные вложения

в развитие существующих систем ГПТ становятся неэффективными, падает их производительность и фондоотдача. По данным Нудель-мана Р.И. снижение показателя фондоиспользования на автомобильном пассажирском транспорте оказалось наибольшим по сравнению с другими видами транспорта страны и за пятилетние периоды составило 20-22^.

Аналогичные результаты за более длительный период получены Гольцем Г.А. В этой связи особуй значимость, в первую очередь для крупнейших городов, приобретает своевременное развитие скоростного транспорта, поднимающего систему ГПТ на новый уровень развития. Анализ материалов транспортных обследований во многих городах показал, что темпы роста транспортной работы превышают прирост населения. Объясняется это опережающим ростом его транспортных потребностей. Установлено, что эти темпы неодинаковы по отдельным группам городов, в связи с чем для решения поставленных задач предложена уточненная транспортная классификация городов (табл.1).

Метод прогнозирования транспортных потребностей населения был разработан на базе трудов советских социологов, посвященных изучению потребностей и образа жизни населения. В первую очередь это работы Струмилина С.Г., Пруденско-го Г.А., Бзстужева-Лады И.В., Болгояа В.И., Патрушева В.Д.

В результате исследований выявлено противоречие: с одной стороны, транспортные потребности населения удовлетворяются далеко не полностью, с другой - существуют значительные резервы по повышению эффективности систем ГПТ как на стадии планирования, так и эксплуатации. Все это и определило круг решаемых задач.

Их решение осуществлялось с использованием трудов и при содействии Московского инженерно-строительного института, Вильнюсского инженерно-стрсительного института, Харьковского института инженеров коммунального хозяйства, Всесоюзного научно-исследовательского института безопасности движения МВД СССР, института Гипрокоммундортранс, ИКГП при Госплане СССР, ЦНИИПградостроительства , Киев ЦНИИПградостроительства, БэлНИИПградостроительства, ЦНИИЭС Госстроя СССР, а также

Таблица I

Динамика изменения основных показателей работы массового транспорта по группам городов СССР (по материалам натурных обследований и переписи населения ЦСУ СССР)

fo

Группа {Численность] городов¡населения {_

!52«Жпам 1 Кол-в о !родов в ¡группе, 1979 г

Данные ЦСУ СССР

Ti

{городов, {тыс.жит.

Натурные обследования в 52 городах __) (1970-1983 гг.) t

го {Кол-во {КоэффиТ^ГГТранспорт]Средняя" {УдельнаяЙзница" жителей ент перечная под- {дальность ¡работа удельной по груп- садочно- вижность {маршрут- (трацспор-{работы по пам ropo cth.K—Jb маршрут Ной поездка б ,км группам

|дов,тыс. 1970^?!^ на жй]кикм • Ьс^ш^Г^' ¡теля в j | J

1жителей, JI979 г.

i год

1

2

3

4

5

1000-1500 750-1000 500-750 250-500 100-250

Суммарные или средние значения

13 II 16 65 162

267

15066 9785 6852 22546 24429

60678

1,46 1,34 1,33 1,25 1,17

1,31

462 419 382 344 362

394

4,3

4,0

3,9

3,96

3,6

3,95

5,44 4,6

4,1

3,73

3,58

4,3

19 12 9 4

институтов социологии, социально-экономических проблем и Всесоюзного научно-исследовательского института системных исследований АН СССР. Кроме того, в работе использованы данные ЦСУ и Госкомстата СССР, АКХ, Минавтотранса РСФСР,НИИАТа,ПО "Росремэлектротранс", Гипрогора, Ленпроекта, Киевглавпроекта, Омскгражданпроекта, Метрогипротранса, Новосибметропроекта.

2. Обоснование уровня транспортного обслуживания населения и разв'игия систем городского пассажирского транспорта

Обоснование транспортных потребностей населения - одна из важных проблем и необходимое условие развития систем ГПТ. Существующие методы транспортных обследований лишь фиксируют достигнутый уровень транспортного обслуживания. Нет также универсального норматива транспортных потребностей, поскольку временной норматив СНиП 2.07.01-89 относится лишь к трудовым передвижениям. Для выявления действительных транспортных потребностей населения и их прогнозирования нужны новые методы исследованиями в том числе показатели, адекватно отражающие пространственно-временное единство процесса транспортного обслуживания. Основными показателями в народном хозяйстве являются работа и производительность. Учитывая специфику ГПТ, для проектных целей целесообразно использовать следующую систему удельных взаимосвязанных показателей, отражающих спрос и предложение транспортных услуг (табл.2).

Таблица 2

Основные показатели функционирования системы ГПТ Показатель - !

1. Предлагаемая удельная работа системы ГИГ

2. Используемая удельная работа системы ГПГ

Аналитическое выражение

|Размер-|ность -т----—

•Область использования

с--и»

Место -км/жит. в сут.

Пасс.-км/ жит. в сутки

Для планирования предложения транспортных услуг

Для выявления спроса на транспортные услуги

Окончание таблицы 2

Здесь - средняя вместимость подвижного состава, места ; П - суточный пробег единицы подвижного состава, км ; - количество подвижного состава, ед. ; N - численность населения города, жители ; Ам- объем перевозок в маршрутных поездках, пасс. ; Ап - объем перевозок в полных поездках, пасс. ; ¿пас.- время полного передвижения пассажира, мин. ;

£м - дальность маршрутной поездки, км ; ¿жнт. - время суточных передвижений жителя с использованием транспорта, шн. ;

илсмт. ж Ь* осАм/Мп 9 и пас. - дальность полной поездки пассажира, км ; Кп- коэффициент пересадочности.

Базовым показателем в данной системе является удельная работа системы Г1ТГ, т.е. количество пассажиро-километров, приходящихся на одного жителя в сутки С , пасс.-км/жит. в сутки по реальной транспортной сети. На железнодорожном транспорте этот показатель используется давно под названием "ки-лометрическая подвижность" (Парахонский Б. 11., Василевский Л.И.) но на ГПТ еще не нашел широкого применения. Из него при необходимости можно легко получить транспортную подвижность и дальность маршрутной поездки отдельно.

Скорость передвижения жителя Vпгp. , в данном случае выраженная*в удельных показателях, одновременно является моделью системы ГПТ, т.к. содержит главные показатели спроса и предложения и в развернутом виде включает все транспортно-

планировочные показатели города. Одновременно скорость передвижения здесь используется в качестве критерия эффективности системы ГПГ, поскольку ее повышение означает рост производительности системы.

Анализ методов и результатов различных социологических обследований показал, что большинство человеческих потребностей связано с передвижением на транспорте. Это нашло отражение и в международной социологической классификащи видов человеческой деятельности, состоящей из 100 пунктов, укрупненных в 10 блоков. В 9 из них есть вопрос ,о затратах времени на передвижения. Его нет только в блоке "работа в домашнем хозяйстве". Исходя из этого в основу изучения транспортного спроса населения положена гипотеза о том, что он является неотъемлемой частью в системе человеческих потребностей и должен изучаться в совокупности с ними.

С целью повышения достоверности прогноза транспортного спроса в процессе работы были использованы методы социологии и теории прогнозирования. Специально разработанная анкета для сбора дневниковых записей о передвижениях в недельном цикле позволила использовать международную социологическую классификацию видов человеческой деятельности с выделением транспортной составляющей. Их обработка проводилась с использованием метода распределения суточного бюджета времени населения с привязкой транспортной составляющей к девяти основным видам деятельности человека.

Обследования, проведенные СибАДИ по этой методике в течение недели в Москве, Харькове, Омске, Одессе,подтвердили результаты других исследователей и позволили получить новые данные. Наиболее важный факт - примерно равное время, затрачиваемое работающими на все суточные передвижения в этих городах. В Москве оно равно 129,^Харькове - 125, Омске - 123, Одессе - 109 мин. Это же относится и к передвижениям с использованием транспорта. Гольц Г.А. называет этот феномен "пространственной самоорганизацией населения", реализуемый в процессе установления динамического равновесия между транспортом и расселением на базе временных констант, связанных,в

свою очередь, с мировыми константами.

Другой факт - за одно и то же время население этих городов получает разное количество транспортных услуг, что связано с различным уровнем развития систем ГПТ. В городах с метрополитеном он гораздо выше. В результате, в Москве один пассажир преодолевает за сутки расстояние в 2 раза больше, чем в Омске (35 и 17,2 км), что значительно увеличивает транспортные возможности человека. Эти данные подтверждаются американским специалистом Мани Л., который считает, что "наблюдается отчетливая тенденция использования растущей эффективности транспорта для расширения сферы передвижения...". Аналогичные данные приводились ранее Захави Я.

Несмотря на различный объем выборки в проведенных обследованиях (от сотен до тысяч человеко-дней) закономерности лз-менения параметров по городам оказались близки. При этом наибольшая доля времени падает на передвижения с трудовыми целями в обе стороны: в Москве - 66, в Омске - 1\%. Затраты времени на передвижения с четырьмя видами деятельности - работа, покупки, спорт и зрелища - составляют около 90$ от общих затрат, что говорит о необходимости улучшения транспортного обслуживания, в первую очередь по этим видам. Качество транспортного обслуживания в городах с метро также оказалось выше. Установлено, что объем неудовлетворенного транспортного спроса уменьшается с ростом производительности системы ГПТ.

Сопоставление полученных результатов с данными международных социологических обследований позволило установить устойчивые соотношения, характерные для отечественных и зарубежных городов, между затратами времени на отдельные виды деятельности и передвижения, связанные с ними. Дана постановка задачи по использованию этих соотношений для прогнозных целей.

Для повышения достоверности прогнозов основных удельных показателей транспортного спроса и предложения использованы наиболее соответствующие данному процессу разделы теории прогнозирования, а также отдельные труды Сильянова В.В., Громова H.H., Персианова В.А. и др. В частности, экстраполяция тренда, характеризующего динамику показателей, проводи-

лась с использованием метода пределов насыщения, а также экспоненциальной и логистической моделей у-К-<хе. J=; у = к1(1+*е-'*).

Отдельные кривые описаны следующими функциями для первой группы городов с уличным транспортом: Í - 10,08-6,48 е -0,162 х ;

Ьжиг - 53, ОЪ - 24,08 в -0,311 х .

Vn<P. ш 12,01 - 4,51 е -о.оь1 х . что соответствует рис.1, рис.2 (кривая I) и рис.3 (кривая I). Для этой группы городов при условии развития метрополитена функции имеют вид:

tturu 50,23 - 21,33 в -0,451х .

V"P. - 36,63 / (I + 3,88 е -°.°48х ), что соответствует рис.2 (кривая 2) и рис.3 (кривая 2), где ос = 0,2,4,7,9,10, что равнозначно срокам проектирования Т- 1965, 1975, 19Ъ5, 2000, 2010 и 2015 г.

Для остальных групп городов величины параметров К , ¿X , S приведены в диссертации. При этом следует иметь в виду, что для конкретного города динамика изменения указанных параметров будет зависеть' от методов и темпов модернизации системы ГПТ и логика экстраполяционного расчета может быть заменена математической теорией перестроек (Арнольд В.Н.).

Для сокращения затрат времени передвижения необходимо техническое перевооружение систем ГПТ, т.е. внедрение скоростных видов транспорта. Добиться этого эффекта можно не во всех случаях, т.к. он может быть опосредован в форме повышения транспортной и соответственно социальной активности населения. В частности, расчеты показали, что для сокращения затрат времени для городов первой группы на Ъ% необходимо увеличить-среднюю скорость передвижения с 10 до 10,5 км/ч при том же значении 6* , рис. 1-3. Это возможно, например,, при пуске линии метрополитена длиной 14 км. В данном случае эффект только от экономии затрат времени составит 13 млн.руб. в год.

Рис.1. Прогноз удельной работы транспорта по группам городов. (Численность населения по группам городов дана в табл.1)

1975 1995 2015 Т годы

^ жит мин

50

40

30

20

1975 1995 2015 Т годы

Рис.2. Прогноз суточных затрат времени жителя на передвижения с использованием транспорта по группам городов. I- только с уличным транспортом ; 2 - с учетом скоростного транспорта

V

пер

км/ч

10

9 8

7

Рис.3. Прогноз роста скорости передвижения по городам 1-У групп с уличным транспортом - кривая I, со скоростным транспортом - кривая 2.

1975 1995 2015 Т года

I

Такой же вывод можно сделать и относительно трудовых передвижений населения. В настоящее время среднее время трудовых передвижений в одну сторону в крупных и крупнейаих городах составляет 35-39 мин., а обеспеченность 40 мин. норматива около 70J?.

Следует отметить, что другая форма эффекта, связанная с увеличением скорости передвижения - рост социальной и сопряженной с ней транспортной активности населения по своей значимости не уступает среднему эффекту от экономии времени, т.к. оно используется п этом случае с высокой отдачей.

3. Комплексная оценка эффективности систем городского пассажирского транспорта

Структура общего социально-экономического эффекта складывается из непосредственного эффекта (в сфере транспорта) и сопутствующего (вне ее). Непосредственный эффект образуется от снижения убытков на городском транспорте за счет более низкой себестоимости перевозок на метро и снижения капитальных вложений в развитие Наземного транспорта, где они приносят меньший эффект. Сопутствующий эффект учитывается за пределами сферы транспорта и отражает его влияние на материальное производство, окружающую среду и условия жизни населения. Он образуется также за счет экономии городской территории.

Согласно действующей Типовой/методике определения эффективности капитальных вложений необходимо учитывать все виды эффекта, однако в связи с отсутствием отраслевой методики в проектной практике в отношении к ГПТ это делается не в полном объеме. Поэтому в диссертащи на базе обобщения имеющихся разработок и собственных исследований ав"opa была предложена методика комплексной оценки систем ГПТ, которая вошла в Методическое пособие, одобренное к использованию в проектной практике. В частности, наиболее полезными оказались работы Лившица В.Н., Нудельмана Р.И., Браславского А.Л., Кабаковой С.Н., Бабкова В.Ф., Дпючкина O.A., Балацкого О.Ф., Чуве-рина И.И., Минина Н.П., Рыженко Л.И. и др.

Выбор наилучшего варианта системы ГИГ в гтроцзссе проек-

тирования проводится на основе их комплексной оценки с учетом всех видов ущерба и эффекта.

При оценке эффективности долгосрочных (многоэтапных) программ развития ГПТ следует проводить расчет интегральной эффективности: „

где Зн - непосредственный экономический эффект, руб. ; Зс - сопутствующий экономический эффект, руб. ; К* < Ct - капитальные вложения и эксплуатационные затраты в текущем году, руб. ; Т - последний год расчетного периода ;

ßt ■ I/ (I + Ehi\ ) - коэффициент приведения капитальных вложений ; Емп ■ 0,08 - норматив приведения для разновременных затрат ; t - период приведения в годах.

В свою очередь, сопутствующий эффект За ~Эсс+den складывается из социального эффекта Эсс-Э/ +Эу+Эцп и экономического (природоохранного) эффекта Эсп ■ Sic + + Вш. + Кт Ен > где Ss - эффект за счет экономии времени передвижений, руб. ; Д, - эффект от снижения транспортной усталости, руб. ; ЭЛП - эффект от снижения дорожно-транспортных происшествий, руб. ; Эш. - эффект от снижения транспортного щума, руб. ; Кт - эффект от экономии городских территорий, руб. ; Ен ~ коэффициент эффективности капитальных вложений.

Кроме того, положительный эффект дает совершенствование планировочных решений в зоне влияния станций, снижение вибрации, улучшение условий жизни и труда населения. Однако оценка этих факторов в денежном выражении пока затруднена.

Расчеты по обоснованию развития метрополитенов в крупнейших городах показали не только их высокую эффективность, но и позволили уточнить долю сопутствующего эффекта в общей сумме. В частности, в соответствии с расчетами по обоснованию 1-й линии Омского метрополитена додя сопутствующего эффекта составит 60-7055 от суммарного, а для всей сети-достигнет 9056.

Следует отметить, что в методике комплексной оценки

предусмотрена возможность гибкого учета изменений в сфере ценообразования и социальных нормативов. В диссертации приводятся формы для сбора необходимой исходной информации и примеры расчетов.

4. Методы рационального развития систем

'Л — pr I II" WH ■Г|Г|Г|ГиГМ'Ч1 »14111 И^ ■ ШШ ............

горо^ког^пасдажирского транспорта

В процзссе исследований транспортной системы города и ее отдельных элементов специалистами широко использовались различные методы моделирования. В диссертации использованы работы Самойлова Д.С., Фипельсона М.С., Шейтокаса В.В., Силья-нова В.В., файловского Н.О., Шмульяна Б.Л., Болоненко-ва Г.В.-, Персианова В.А., Ускова K.D., Громова Н.Н., Гольца Г.А., Лопатина А.П., Ольховского С. Ю., Рыженко Л.И., Хей-феца П.Б. В то же время еще не разработана модель всей системы ГПТ в масштабе города, которую можно было бы использовать для оптимизационных целей. Именно таким путем целесообразно подойти к обоснованию методов рационального развития систем ГПТ.

На первом этапе исследований строилась (при участии Хейфеца П.Б.) качественная и математическая модель системы ГПТ с формулировкой цэлевой функции. На втором - выбирались методы оптимизации, наиболее подходящие для решения данной задачи.

Качественная модель системы представлена формулой ее производительности, выраженной в удельных показателях

Vnep = tjt-тмг. . В свою очередь, из нее выделена модель поездки, т.е. время полного передвижения пассажира (Шешто-кас В.В.), содержащее необходимые транспортно-планировочные показатели:

tn -t +t +t+f

Lnac i^no Оож. L/i L-ncf> ,

где tno - время подхода к остановочному пункту и отхода, мин. ; toM1 - время ожидания транспорта, мин. ; tn - *ремя поездки, мин. ; tn*p - время пересадки, мин.

Математическая постановка задачи.заключается в определении векторов Х-(хпхг,...,Хп.) и У= (!/<>&,•• на которых достигается минимум целевой функции С (Х} У) суммарных приведенных затрат на строительство и эксплуатацию системы ГПТ:

С(Х,У (I)

при ограничениях „ ХУ

¿хс = £; (2)

¿ч „

Сож(х)«£сж; (4)

Ьг ^ Л' , I - ; Сб)

л

(7)

¿«> 1

ОС£^0 , ¿ = (8)

где л;с - потребность населения в передвижениях, которую целесообразно удовлетворять транспортом 6 -го вида ;

Ус - плотность транспортной сети С -го вида, ¿ = (где /г - количество видов транспорта) ; С - суммарная потребность населения города в передвижениях ¿*Рм-вм, км/жит. ; Р- - маршрутная среднесуточная подвижность населения, поездки на жителя.

После ряда подстановск модель поездки принимает вид:

0н ¿4*, (9)

60 Кпс £ . ДСс /,, . \

а после упрощения получаем выражение

где ]/п - скорость движения пешехода, км/ч ; £п - средняя длина перегона, км ; ¿л - линейная плотность магистральной сети, км/км*"; Кпср - коэффициент пересадочности ; гп - маршрутный коэффициент ; оС - коэффициент, учитывающий совпадение маршрутов для пассажира ; Кнп- коэффициент наполнения ;

Н - -часы работы транспорта на линии ; Л - плотность населения города, тыс.жит/км ; - яместимость I -го вида транспорта ; \/э - эксплуатационная скорость С -го вида транспорта; - среднее время пешего движения пассажира при пересадке, мин.

Приведенные строительно-эксплуатационные затраты на систему ГПТ С , коп/пасс.-км, определяются по формуле

где ^¿ - протяженность транспортной сети I -го вида транспорта по оси улиц, км; Сэ -укрупненный показатель эксплуатационных расходов на I км линий (в двухпутном исчислении), включая сооружения и подвижной состав, для С -го вида транспорта, тыс.руб/год ; Ск - укрупненный показатель капиталовложений на I км линий (в двухпутном исчислении), включая сооружения и подвижной состав, для с -го вида транспорта, тыс.руб/год; Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений ; С™ - укрупненный показатель эксплуатационных расходов на инвентарный вагон для I -го вида транспорта, тыс.руб/год; \NuhB- инвентарное количество вагонов С -го вида транспорта.

Для решения задачи в данной постановке в результате анализа литературных и другюс источников были рыбраны наибо-

лее подходящие методы из разделов нелинейного и линейного программирования. В связи с наличием нелинейного ограничения (3) первоначально был использован метод градиентного спуска. Для повышения достоверности получаемых результатов был также путем дополнительных преобразрваний формулы (II) предложен специальный метод линейного программирования,представляющий собой итеративную процедуру, выполняемую на базе модифицированного стандартного симплексного метода. Реализован он на ПЭВМ класса IBM PC AT/XT.

В диссертации также рассмотрена возможность использования для решения поставленной задачи новых математических теорий: логистики, катастроф, размытых множеств (Беллман Р.,, Заде Л., Стюарт Н., Арнольд В.Н., Пак Я.И.).

Входными данными в процессе решения задачи явились исходные транспортно-планировочные показатели системы ГПТ, выходными - "распределение работы по видам транспорта д Ei , плотность населения Он и сети ¿л , скорость сообщения Vc и вместимость подвижного состава , маршрутный коэффициент m , количество W и пробег П транспорта. Для определения приведенных затрат по вариантам систем ГПТ использовались стоимостные нормативы, разработанные в ИКГП при Госплане СССР.

В результате оптимизационных расчетов, проведенных с использованием методов линейного и нелинейного программирования, получен.фяд зависимостей, позволяющих сделать выводы о путях рационального развития систем ГПТ по группам городов. Анализ экономических зависимостей, в частности, выявил тенденцию роста капитальных вложений и эксплуатационных затрат по мере увеличения плотности сети бл и уменьшения плотности населения 6н . Граница наиболее резкого изменения приведенных затрат приходится на уровень значений SI »1,5 км/км^ и Он ■ 7 тыс.жит/км^. При дальнейшем увеличении о\ и снижении <Sh приведенная стоимость резко возрастает.

Приведенная стоимость системы ГИГ в значительной степени зависит от величины города и его транспортно-планировоч-ных"показателей. Так, для городов I группы приведенная стой-

мость системы равна 4,8 коп/пасс.-км, а для У группы -6,3 коп/пасс.-км (при = 5 тыс.жит/км^), т.е. разница составила 31$. При повышении плотности населения с 5 до 10 тыс.жит/км^ приведенные затраты для городов I группы сократятся на 45$, для У группы - на 47$ ( Л = I км/км ). При этом улучшаются и другие параметры города, включая его благоустройство и архитектурные решения. Дальнейшее повышение плотности населения к существенному снижению затрат не приводит.

Расчеты также показали, что оптимальное распределение работы по видам транспорта на существующее положение находится в таких пределах: для городов' I, П и Ш-групп 35-40$ ее выполняет автобус, остальную долю - электротранспорт. Для 1У и У групп доля работы на автобусе может составить 50-60$. На перспективу доля автобуса должна сократиться ещё. При этом значительно улучшатся экологические показатели городов и снизится аварийность на ГПТ.

Для оперативного анализа вариантов систем ГПТ, а в проектной практике автором предложена обобщенная интерпретация оптимизационной модели в виде блок-схемы, в которой впервые удалось увязать все основные параметры, начиная со спроса транспортных услуг и кончая их приведенной стоимостью (рис.4). Использовать эту методику расчета следует при заранее обоснованном значении производительности системы ГПТ на заданный срок (гл. 2) и правильно определенной площади города (по транспортному критерию).

В результате проведенного на ЭВМ вычислительного эксперимента, а также анализа существующих исследований были сформулированы- основные принципы оптимизации системы ГПТ, отраженные в упомянутой блок-схеме.

1. Рост эффективности системы ГПТ обеспечивается путем повышения удельной загрузки всех ее элементов в пределах нормативных значений, поскольку при этом снижается потребность

в материально-технических и других ресурсах в расчете на жителя, увеличивается фондоотдача и растет производительность системы. :

2. Повышение удельной загрузки системы ГПТ возможно главным образом за счет совершенствования планировочных показа-

Рис.4. \лок-схема для расчета параметров системы ГПТ.

телей города - нормализации плотности населения о« и транспортной сети Л в рамках рациональных значений. Этому способствует также снижение до допустимого минимума маршрутного коэффициента т , что в свою очередь будет способствовать оптимизации показателей самой системы ГПТ.

3. Анализ показал, что затраты на систему ГПТ в расчете на жителя обратно пропорциональны плотности населения, но характер этой зависимости не одинаков по отдельным группам городов.

Наиболее простой путь достижения эффекта оптимизации систем ГПТ - это минимизация базовых абсолютных показателей системы: площади города Г , км^, длины .транспортной сети Ас , км и длины маршрутов 1>м , км, при заданной численности населения N . При этом прогноз значений Л , ¿л и ¿с (рис.5, 6) по конкретным городам может быть выполнен с использованием метода пределов насыщения, описанного в гл.2.

От темпов нормализации плотности населения Л (рис.5) зависит динамика совершенствования параметров системы ГПТ. В частности, в перспективе следует минимизировать уровень обеспеченности жителей магистральной сетью Л , км/тыс.жит. (рис.6), что в свою очередь приведет к повышению'удельной загрузки маршрутов тыс.пасс.-км/км (рис.7). Эффект бу-

дет более значительным при одновременном снижении до минимума, маршрутного коэффициента (в пределах т, = 2-3). Рост удельной загрузки маршрутов вызывает потребность в подвижном составе с большей вместимостью й мест (рис.8), который имеет меньшую себестоимость перевозок. Далее по методике Самойлова Д.С. определяется структура подвижного состава по вместимости, затем его количество и пробег. Повьшение эффективности функционирования систем ГПТ при этом сопровоздается снижением удельной потребности населения в транспортной сети и подвижном составе. Все перечисленные параметры можно вычислить по предложенной методике на ЭВМ или вручную для любого конкретного города.

Для оперативной оценки систем ГПТ в проектной практике и выбора оптимального варианта на базе блок-схемы (рис.4) со-

"н

тыс.жит/км^ 10

8

6 4

I

П

Ш

17

У

1975 1995 2015 Т годы

Рис.5. Прогноз роста плотности населения по группам городов в условиях умеренного

климата,

км/тыс.жит.

0,25 0,23

0,21

0,19 0,17

0,15

1975 1995 2015 Т годы Рис.6. Динамика обеспеченности населения сетью пассажирского транспорта по группам городов в условиях умеренного климата.

^м

А мест 160

140

120 100

80

60

1975 1995 2015 Т годы

Рис.8. Динамика роста средней вместимости подвижного состава пассажирского транспорта по группам городов в условиях умеренного климата.

ставлена номограмма (рис.9), увязывающая динамику изменения основных параметров системы ( , \Л//Л/ ) по

группам городов на различные сроки.

В процессе исследований были уточнены границы допустимых изменений остальных параметров транспортной системы, в частности, продолжительность работы подвижного состава на линии

Н = 12-14 час, время ожидания транспорта £<»«.= 3-5 мин., эксплуатационная скорость Уэ = 16-18 км/ч, коэффициент среднесуточного наполнения Кн = 0,3-0,4, коэффициент выпуска у = 0,8-0,85, время подхода и отхода ^о = 8-10 мин. Рациональные значения этих показателей по группам городов определяются расчетами.

В случае оптимизации системы 1БТ крупнейшего города, включающей метрополитен, процесс принятия решения усложняется. Вся система ГПТ делится в этом случае на две подсистемы -с уличным транспортом и скоростным, поскольку при этом появляются новые способы передвижений со своими характеристиками. При этом прогнозирование объемов, перевозок на метро проводится дополнительно по предлагаемой автором методике. В частности, расчет перспективной загрузки линий метро на ЭВМ следует проводить с учетом обоснованных прогнозов общих показателей его работы, т..е. при совместном использовании аналогового и вероятностного методов. Такой расчет был выполнен при разработке ТЭ0 Омского метрополитена.

По мнению проф. М.С.Фишельсона и других специалистов, города должны отвечать трем основным требованиям: быть компактными, удобными и экономичными. Однако, как показывает анализ, далеко не все города им соответствуют. Основным недостатком многих городов является низкая интенсивность освоения территории, что отражается на эффективности работы ГПТ и всей инженерной инфраструктуры, В среднем по городам страны тран-спортно-планировочные показатели равны: 5 тыс.жит/км и Сл = 1,0 км/км^. Это гораздо ниже существующих норм и рекомендаций. В частности, в Методических указаниях ЦНИИПградо-строительства (проект, 1968 г.) умеренная плотность населения принята в границах 5-10 тыс.жит/км^. А СНиП 2.07101-89 со-

куу г

мат/тыс.хит км/жит

гис.9. Номограмма для определения параметров систем ПТГ по группам городов на разные сроки проектирования в условиях умеренного климата.

держит норматив плотности сети общественного транспорта в пределах 1,5-2,5 км/км*\

Следовательно, существуют большие резервы по повышению эффективности систем ГПТ, а также всей инженерной инфраструктуры городов.В первую очередь это относится к городам Сибири и Урала: Красноярску, Новосибирску, Омску, Перми, где плотность населения Ау составляет соответственно 4,7 ; 4,0; 4,5; 4,9 тыс.жиг/км^, что ниже норматива даже для районов индивидуальной застройки. В связи с этим и линейная плотность сети пассажирского транспорта в них намного ниже йормы СНиП,соответственно 1,0 ; 0,8 ; 1,1 ; 1,1 км/км^, что отрицательно отражается на качестве транспортного обслуживания населения и эффективности работы системы ГПТ. Удельная работа t в этих городах равна соответственно 4,8; 4,5; 7,4; 5,5 км/жит. в сутки. Для сравнения плотность населения в Москве, Санкт-Петербурге,Киеве,Минске,Алма-Ате,Харькове,Одессе, Ростове-на-Дону в 2 и более раза выше. В ряде зарубежных городов плотность населения еще более высокая. Поэтому актуальным является вопрос совершенствования показателей реальных городов на базе научно обоснованных нормативов с учетом мирового опыта.

Анализ показывает, что ожидаемый эффект от функционирования системы ГПТ будет реализован полнее'при учете закономерностей, характеризующих взаимосвязь между следующими основными параметрами-интервалами и регулярностью движения и наполнением подвижного состава. Для этого необходимо в процессе проектирования систем ГПТ учитывать взаимодействие всех видов транспорта т пассажирского, легкового, грузового, специального и пригородного. В связи с этим в диссертации был уточнен прогноз динамики автомобилизации по легковому и грузовому транспорту и предложен метод расчета ресурсов, необходимых для развития систем ГПТ. Уровень автомобилизации по прогнозу автора ожидается значительно ниже показателей СНиПа. Причем структура транспортной нагрузки на магистрали будет смещаться в сторону увеличения доли легкового и грузового транспорта. В городах со значительным пригород-

ным движением необходимо учитывать его объемы в общей нагрузке на магистрали. По данным обследований в крупнейших городах Сибири объемы пригородного движения незначительны - около 3$. Расчеты автора показывают, что суммарная транспортная нагрузка на расчетный срок вырастет в 2,5 раза. При этом надо иметь в виду, что при достижении уровня автомобилизации в 200-250 автомобилей на тысячу жителей происходит, как показал проф.Лобанов Е.М., возврат к преимущественному развитию общественного пассажирского транспорта.

Учитывая специфику развития систем ГПТ в наших городах, кроме совершенствования технических параметров магистральной сети,необходимо повышать ее качественный уровень при условии соответствия производительности сети транспортной нагрузке. В этих целях следует, как минимум, удвоить в крупных городах протяженность магистралей городского значения и довести ее до 30-4056 от суммарной длины.

Анализ динамики суммарной эффективности капитальных вложений в развитие метрополитена на примере Омска до 2030 г. показал, что она растет быстрыми темпами. При учете всех видов эффекта срок условной окупаемости первой линии метрополитена приближается к нормативу, а последующие линии будут окупаться гораздо быстрее. Поскольку при этом доля сопутствующего эффекта является преобладающей (от 70 до 90$), его можно использовать для сравнительного анализа.

Оценка эффективности развития метрополитенов, проведенная по группе восьми крупнейших городов по сопутствующему эффекту, показала, что наиболее важными факторами эффективности являются численность населения и уровень экономического потенциала, а также темпы их роста. Так, в соответствии с действующей Типовой методикой, уровень выработки чистой продукции на одного работающего определяет величину эффекта от снижения транспортной усталости, а уровень зарплаты - эффект от экономии времени. По этим показателям сибирские города (Новосибирск, Омск, Красноярск) значительно превосходят остальные из анализируемых. Доля стоимости этих двух показателей составляет около 9055 от всего сопутствующего эффекта.

При оценке эффективности развития метрополитенов следует также учитывать их высокую долговечность, что приводит к дополнительной экономии материальных и людских ресурсов. Это особенно важно в условиях сурового климата.

5. Совершенствование существующих систем городского

пассажирского транспорта оперативными методами

В условиях ухудшения экономического положения в стране особую актуальность приобретают оперативные методы совершенствования систем ГПТ, способные дать ощутимую отдачу в ближайшие 2-3 года без значительных капитальных затрат. К ним относятся: совершенствование трудового расселения, маршрутной сети, снижение пиковой нагрузки на перегонах, экономия энергоресурсов градостроительными мерами, совершенствование форм оплаты за услуги ГПТ. Новые проблемы в развитии ГПТ могут возникнуть в связи с появлением в крупнейших городах индивидуальной застройки. На примере Омска в работе приводятся методы решения этих задач, включая предложения, основанные на анкетных опросах водителей. Даются также предложения по совершенствованию взаимоотношений между городскими Советами и транспортными организациями.

6. Предложения по совершенствованию нормативной базы

развития систем городского пассажирского транспорта

Анализ существующей нормативно-методической базы и проведенные исследования позволили выявить несовершенство имеющихся документов. В основном нормативном документе (СНиП 2.07.01-89) вопросы проектирования города и системы ГПТ отражены не комплексно. Это относится к нормативу транспортных услуг, плотности сети пассажирского транспорта и плотности населения. В нем нет норматива плотности населения в целом по городу, нет увязки упомянутых показателей с величиной города и климатическими условиями.

Актуальность совершенствования нормативной базы под-твервдается практикой. Так, в проекте комплексной транспорт-

ной схемы Перми на 2000 г. при росте плотности населения с 4,9 до 5,4 тыс.жит/км2 плотность сети ГПТ предусмотрено увеличить с 1,1 до 2,2 км/км^, что является нереальным, поскольку в более развитом городе Харькове эти показатели имеют соответственно значения 9,9 тыс.жит/км^ и 1,4 км/км^. Нереален также и прогноз транспортной работы на 2000 г. В пересчете на удельный показатель она составит в Перми 9,9 км/жит. в сутки против существующего уровня - 5,5 км/жит. Для примера в Киеве этот показатель равен 8,3 км/жит. и можно утверждать, что в 2000 г. в Перми он не будет выше этого уровня.

В результате проведенных исследований и обобщений предложены измерители спроса и предложения транспортных услуг в суточном цикле передвижений населений ( Вкы и \/пер .) в дополнение к временному нормативу СНиПа применительно к трудовым передвижениям. Предложены также взаимосвязанные рациональные значения плотности населения сГм и сети линий пассажирского транспорта ¿л в зависимости от величины города и климатических условий (табл.3).

Обоснование оптимальных транспортно-планировочных показателей городов базировались на стремлении к созданию наилучших условий жизни и труда населения. Практика показывает, что они зависят от степени интенсивности освоения городских территорий, выражаемую через плотность населения. Анализ показал, что соотношение показателей плотностей селитебных территорий (по СНиПу) к плотности населения наиболее развитых городов страны составляет в среднем 1,8-2,0. Эта разница обусловлена необходимыми размерами других функциональных зон города.

В связи с этим за основу при рационализации систем ГПТ приняты следующие величины показателей: верхняя граница умеренного интервала плотности населения Л = 10 тыс.жит/км^ (Методические указания ЦНИИПградостроительства , проект, 1968 г.) и нижняя граница приемлемого интервала плотности сети пассажирского транспорта Л = 1,5 км/км^ (СНиП 2.07.01-89) для группы крупнейших городов в условиях умеренного климата. Крайние допустимые значения этих показа-

Рациональные значения плотности населения •С ¿~н ) и сети общественного транспорта ( <5~„ ) в зависимости от величины городов и климатических

условий

Группа городов (тыс.жителей)

Теплый_

. ТИТ _ Т М'М/ I 1Ш/ тип -

тыс.жит.!км/км^!км/тыс. ! !жит

км

Умеренный

тыс.

км

!жит. !

Суровый

тг

! <Ц> я' Осуд^лЩ <Гн р • ос- 6\ /6н,

:.жит!км/к;,п км/тыс.; тыс. !км/ют!км/тыс.

жит. ! км2~

!жит.

со

сг>

Крупнейшие (750-1500) 8 1,4 0,17 10 1,5 0,15 12 1,6 0,13

Крупные (250-750) 7 1,3 0,18 9 1,4 0,15 10 1,5 0,15

Большие (100-250) 6 1,2 0,2 8 1,3 0,16 9 1,4 0,16

^Климатическое районирование (см. СНиП 2.01.01-82, с.136) разработано на основе комплексного сочетания среднемесячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, среднемесячной относительной влажности воздуха в июле. Суровый климат - I климатический район (подрайоны 1А, 1Б, 1В, 1Г, 1Д) ; умеренный климат - П и Ш климатические районы (подрайоны ПА, ПБ, ИВ, ПГ, ША, ШБ, ШВ) ; теплый климат - 1У климатический район (подрайоны 1УА, 1УБ, 1УВ, 1УГ).

телей приняты за исходные потому, что являются, как показали практика и расчеты, оптимальными с точки зрения работы систем ГПТ и приемлемыми по санитарно-гигиеническим и градостроительным нормам, т.е. учитывающими человеческий фактор (табл.3). Остальные показатели даны в табл.4.

В условиях холодного климата показатели и с^ будут несколько возрастать, при теплом - снижаться (на +20%). Кроме того, они будут снижаться при уменьшении численности населения городов в связи со снижением средней этажности застройки. Показатель обеспеченности населения транспортной сетью будет снижаться с ухудшением климатических условий, а также ростом городов, что улучшит их экономику. Изложенный подход опирается на гипотезу, в соответствии с которой компактность города является его защитой от холода, поскольку при этом улучшаются не только экономические показатели, но и условия жизни населения. Эта тенденция заложена и в последней редакции СНиП, однако три климатические зоны там вццеле-ны по широтному, а не температурному признаку и служат для нормирования продолжительности инсоляции помещений. При пользовании данными (табл.3) необходимо учитывать природные условия городов, т.е. наличие акваторий, соответственн'о понижая показатели плотностей. Их планировочную структуру следует учитывать отдельно.

На следующем этапе нормируются показатели спроса на транспортные услуги в (при соответствующих значениях

tw ) и работы систем ГПТ -6L ,Q , W/Л/, Fl/N на базе оптимизационных расчетов (табл.4). Значения других показателей, использованных в расчетах для I группы городов на 2010 г., приняты следующими: эксплуатационная скорость транспорта Уэ = 17 км/ч, среднее время его работы на линии

Н = 12 ч, коэффициент среднесуточного наполнения Кч =0,4, коэффициент выпуска подвижного состава на линию у~= 0,8, время ожидания to-^= 2,7 мин.

Анализ величин необходимой средней вместимости подвижного состава на перспективу для городов с населением 500 тыс. жителей и более'свидетельствует о необходимости

Показатели развития систем городского пассажирского транспорта с уличными - видами транспорта в условиях умеренного климата

Показатель 11000; тыс -1500 жит. • \ 750; тыс. -1000 «ИТ. ,! 500-750 1 тыс.жит. 250 тыс -500 .жит. { 100-250 ; тыс.жит.

!2000г.2010г I !2000г. 2010г12000г. 2010г12000г 1 1-1 . 2010г!2000г. 2010г

I 2 3 .4 5 6

Удельная_работа транспорта 6 ,км/жит. в сутки 8 8,6 7,7 8,1 7 7,4 6,2 6,5 5,8 6,1

Плотность населения го рода Л ,тыс.жит/км2 ~Ю 10 9 9,5 8,5 9 8 8,5 7,0 7,5

Плотность транспортной сети <5л , км/км2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,5 1,3 1,4

Обеспеченность транспортной сетью сГс , . км/тыс.жит. 0,15 0,15 0,17 0,16 0,18 0,17 0,18 0,18 0,19 0,19

Маршрутный коэффи-цент т 3,4 3,2 3,0 3,0 2,6 2,6 2,5 2,4 2,4 2,4

Удельная загрузка маршрутов 0м , тыр.пасс.-км/км 15,7 17,9 15,1 16,9 14,9 16,0 14,0 15,0 12,7 13,3

Средняя вместимость транспорта ,места 150 160 135 145 129- 138 120 130 109 115

Потребность в подвижном составе \л//гч/ ед/тыс.жит. ' 0,8 0,82 0,86 0,78 0,81 0,8 0,78 0,75 0,80 0,80

Окончание таблицы 4

ы

(С

I

2

! 3

Удельный пробег транспорта П/Л/, маш.-км/тыс.жит, 133 ' 133

То же Пф/Л/ , место-км/жит. 20 21

Рекомендуемые объемы перевозок на автобусном транспорте, % 30

Среднее инвентарное количество подвижного состава на I км сети

ед.

Средний интервал движения подвижного состава на маршрутах £ дв. мин.

25

143 138 135 133 130 125 133 133

19 20 17 18 16 16 14 ' 15

40 35 50 45 60 55 ■ 70 65

5,3 5,5 5,0 4,8 4,5 4,7 . 4,3 4,2 4,2 4,2

6,0 5,5 5,6 .5,8 5,4 4,9 5,2 5,3 5,3

5,3

4

развития в них скоростных более производительных видов транспорта, поскольку совершенствование транспортно-планировочных показателей приводит к значительному росту удельной загрузки маршрутов .

В связи с возрастанием в перспективе потребности в скоростном транспорте целесообразно дать примерную классификацию основного показателя уровня развития систем ГПТ - средней скорости передвижения пассажира в зависимости от доли объема работы на нем (табл.5). Показатели этой таблицы установлены на основе анализа существующих рекомендаций и работы систем ГПТ в городах с метрополитенами.

Таблица 5

Классификация средней скорости передвижения пассажира \Д«р . км/ч

Группа 1 Наименование средней] 1 скорости передвиже- -1 "ния Упер , км/ч (Доля работы, приходя-, ¡щаяся на скоростной транспорт

I Очень малая 7 -

П Малая 7-10 -

Ш Умеренная 10-12 10-12

1У Большая 12-14 20-50

У Очень большая 14-16 50-60

У1 Исключительно . большая 16 60

Приведенные материалы были использованы при разработке ТЭО Омского метрополитена в институте Метрогипротранс. На этой основе совместно с институтом Гипрокоммундортранс и ИКТП разработано "Методическое пособие по проектированию систем ГПТ", рекомендованное для использования в проектной практике.

Основные выводы

I. В соответствии с реализованным в диссертации принципом комплексного совершенствования планировочных и транспортных характеристик городов дается методика решения основных проблем рационального развития систем ГПТ - выявления спроса на транспортные услуги и обоснования их реализации использованием новых методов исследований.

2. Для решения этих проблем предложена система взаимосвязанных удельных показателей, в основе которой лежит количество работы ГПТ в расчете на одного жителя города. Прогноз спроса на транспортные услуги выполнен с использованием удельных показателей и методов социологии и теории прогнозирования. В частности, прогноз показателей спроса проведен с применением экспоненциальной и логистической моделей. При этом установлено, что существующий уровень транспортного обслуживания отстает от потребностей населения и составляет лишь

70£ обеспеченности временного норматива (40 мин.).

3. Для выбора варианта развития системы ГПТ предложена методика комплексной оценки, позволяющая учесть различные виды эффектов - как непосредственного, так и сопутствующего. Непосредственный эффект (в сфере транспорта) складывается от снижения капитальных вложений в развитие наземных ввдов ГПТ

и эксплуатационных затрат при передаче части работы на метрополитен . Сопутствующий эффект (внетранспортный) образуется за счет сокращения затрат времени, снижения транспортной усталости и шума, сокращения числа ДТП, улучшения окружающей среды и экономии городской территории.

Установлено, что доля сопутствующего эффекта намного выше непосредственного и эта разница растет по мере развития новых высокопроизводительных видов транспорта.

4. Предложения по рациональному развитию систем ГПТ разработаны на базе оптимизационных расчетов. В качестве модели системы принята формула ее производительности, а оптимизация проводилась с использованием линейного и нелинейного программирования. Рассмотрена также возможность применения новых математических теорий. При этом уточнены прогнозы легковой и грузовой автомобилизации на расчетный срок, предложена методика расчета ресурсов, необходимых для развития систем ГПТ.

Предложена также методика расчета всех параметров систе--мы ГПТ с использованием удельных показателей. Это облегчает, использование персональных ЭВМ, ускоряет работу проектировщиков, повышает ее качество и способствует нахождению оптималь-

ного пути развития системы ГПТ конкретного города.

На базе выполненных расчетов предложена блок-схема и номограмма для оперативного определения оптимальных параметров системы ГПТ для различных городов на разные периоды развития. Предложена методика реорганизации движения транспорта в процессе строительства метрополитена.

5. Сформулированы принципы и методы рационального развития систем ГПТ. Основной принцип - это повышение концентрации транспортной нагрузки в рамках нормативных значений с учетом динамичного соответствия спроса и предложения транспортных услуг. Этот принцип реализуется путем нормализации плотности населения города и транспортной сети, в первую очередь за счет освоения пустующих территорий. В свою очередь, это способствует оптимизации основных показателей системы ГПТ, включая скорость сообщения, вместимость транспорта, его количество и пробег.

6. Снижение отрицательных последствий неравномерного

( 5 -образного) развития систем ГПТ может быть достигнуто лишь путем своевременного строительства скоростных ввдов транспорта - метрополитена, скоростного трамвая, экспрессных маршрутов и т.д. в городах различной величины. Снижение затрат времени на трудовые передвижения на ЕЙ в крупнейших городах возможно при введении в строй линии метрополитена длиной 14 км.

В связи с этим предложены методы по проверке трассировки метрополитена и уточнению его перспективной загрузки в городах с населением 1000-1500 тыс.жителей.

7. В сложных экономических условиях особую актуальность приобретают оперативные методы совершенствования систем ГПТ, способные дать ощутимый эффект в ближайшие 2-3 года без существенных капитальных затрат. К ним относятся: совершенствование трудового расселения, маршрутной сети, снижение пиковой нагрузки на магистралях за счет изменения режима работы предприятий, экономия энергоресурсов градостроительными методами.

Ощутимую пользу может принести реализация предложений водителей ГПТ по совершенствованию его работы, полученных в

результате анкетных обследований. Ускорению реализации этих предложений будет способствовать муниципализация ГПТ и перевод его работы на хоздоговорную основу с передачей функций управления городским Советам.

Эффект от перечисленных методов может быть различный. Например, эффект от выравнивания пиковой нагрузки сопоставим с выпуском на линию в условиях г.Омска дополнительно около 150 автобусов.

8. Выявлена высокая суммарная эффективность развития метрополитенов в крупнейших городах страны. При, этом доля сопутствующего эффекта оказалась очень значительной - от 50-60% для первой очереди до 9СЙ и более для всей сети метрополитена крупнейшего города на перспективу.

Эффективность развития метрополитена зависит от уровня промышленного развития города, численности населения, темпов роста этих показателей, сложившихся пропорций в развитии отдельных видов транспорта и других факторов.Именно они определяют величину непосредственного и сопутствующего эффекта.Этим объясняется более высокая эффективность строительства метрополитенов в крупнейших промышленных городах Сибири и Урала. Кроме того, необходимо учитывать природные условия, поскольку в суровом климате использование трудосберегающих технологий является наиболее эффективным.

9. В результате теоретических обобщений и исследований сделаны предложения по совершенствованию нормативной базы развития систем ГПТ. В них, в частности, приводятся рациональные значения основных транспортно-планировочных показателей городов (плотности населения и сети общественного транспорта) с учетом численности населения и климатических условий. На их основе сделан прогноз расчетных показателей развития систем ГПТ по группам городов на перспективу (2000 и 2010 г.), включая показатели спроса и предложения транспортных услуг. Уточнена классификация уровня развития систем ГПТ по значению средней скорости передвижения пассажира. Эти предложения включены в "Методическое пособие по проектированию систем ГПТ", рекомендованное к использованию в проектной практике.

10. Эффективность внедрения в практику предложенных рекомендаций складывается за счет совершенствования транспорт-но-планировочных показателей городов, а также ускорения проектных работ при выборе вариантов систем ГПТ. Так, эффект от улучшения одного из главных показателей - плотности населения составит по городу с населением 100-250 тыс.жителей 3,8 млн.руб. в год.

Эффект от использования в практике работы системы ГПТ оперативных методов в крупнейших городах может быть получен за счет совершенствования маршрутной сети - до 1,5 млн.руб. в год и за счет выранивания пиковой нагрузки на перегонах -до 2 млн.руб. Эффект от более обоснованного выбора города для строительства первой линии метрополитена составит в ■2000 г. от, 2 до 9,2 млн.руб. в год. Получен также реальный эффект в размере 218 тыс.руб. от реализации в Омске предложений по совершенствованию маршрутной сети и структуры подвижного состава по вместимости.

В результате перехода народного хозяйства на рыночные отношения эффективность использования результатов исследований будет,возрастать.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях. .

1. Сафронов Э.А. Исследование таксомоторных перевозок с целью,внедрения АСУ. Городское строительство и коммунальное хозяйство. Транспорт: Материалы У1 республиканской конференции по вопросам строительства и архитектуры. - Вильнюс, 1975. - С. 71-72.

2. Сафронов Э.А. К анализу городской маршрутной сети. Городское строительство и коммунальное хозяйство. - Транспорт: Материалы УП республиканской конференции по вопросам строительства и архитектуры., - Вильнюс, 1976. - С. 38-39.

3.- Сафронов Э. А., Горнец Л.К. Анализ регулярности движения. - Городское хозяйство Москвы, 1977, № 2. - С. 31-32.

-4. Сафронов Э.А., Вдовина ,С.В. Анализ неравномерности городских пассажирских перевозок. Санитарно-гигиенические проблемы охраны окружающей среды в городском хозяйстве.

Транспорт: Материалы республиканской научно-технической конференции. - Вильнюс, 1977. - С. 67-68.

5. Сафронов Э.А. К анализу улично-дорожной сети. Исследование путей повышения качества и ускорения дорожного строительства в условиях Сибири и Дальнего Востока: Тезисы докладов на республиканском совещании. - Омск, 1977.-С. 75-76.

6. Сафронов Э.А. Характеристика развития пассажирского транспорта Омска. Проблемы комплексного развития транспортных систем городов: Тезисы докладов и сообщений Всесоюзного научно-технического семинара. - Минск, 1978. - С. 46-48.

7. Сафронов Э.А. Закономерности движения городского транспорта. - Жилищно-коммунальное хозяйство, 1978, № 7. -С. 33-34.

8. Сафронов Э.А. Структура городского пассажирского транспорта. - Автомобильный транспорт, 1979, № 8. - С. 18-19.

9. Сафронов Э.А. Вопросы совершенствования городских транспортных систем. Проблемы и перспективы развития автомобильного транспорта крупных городов на примере Москвы: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. - М., 1979 ; 1981. - С. 232-234.

10. Сафронов Э.А. Оптимизационная модель системы городского пассажирского транспорта. Комплексное развитие автомобильного транспорта крупных городов на примере Москвы: Тезисы докладов П Всесоюзной научно-технической конференции. - М., 1981, ч. П. - С. 82-83.

11. Сафронов Э.А. Прогнозирование транспортных потребностей населения и транспортная сеть города. Развитие сети городских улиц и дорог: Тезисы докладов Всесоюзной конференции. - Шяуляй, 1981. - С. 52-53.

12. Сафронов Э.А. Социальные аспекты исследований городского пассажирского транспорта: Тезисы докладов республиканского семинара. Пути улучшения обслуживания населения пассажирским автотранспортом. - Ташкент, 1982. - С. 42-44.

13. Сафронов Э.А. Вопросы оптимизации городских пассажирских перевозок. Сборник трудов МИСИ № 184 "Задачи современного градостроительства". - М., 1983,- С. 41-44.

14. Сафронов Э.А. Определение транспортных потребностей населения городов. - Автомобильный транспорт, 1983, № 3. -С. 18-19.

15. Сафронов Э.А. Учет потерь от ДТП при сравнению вариантов. - В кн.: Самойлов Д.С. Городской транспорт. - М.: Стройиздат, 1983. - С. 246-251.

16. Сафронов Э.А., Рыженко Л.И., Красников А.Н. Прогнозирование транспортных потребностей населения крупных городов. Современное состояние и тенденции развития больших городов СССР и за рубежом. - Экспресс-информация. - М.: МЩ1ТИ, 1983. - Вып. 6. - 6 с.

17.' Красников А.Н., Сафронов Э.А., Рыженко Л.И. Методика выявления транспортных потребностей городского населения: Тезисы докладов Ш городской научно-практической конференции. Вопросы комплексного экономического и социального развития Москвы. - М., 1983. - Т. 2. - С. 139-144.

18. Сафронов Э.А., Рыженко Л.И., Чуверин И.И. К вопросу об оценке социально-экономической эффективности метрополитенов. - Метрострой, 1984, № 3. - С. 20-21.

19. Сафронов Э.А., Рыженко Л.И. Выбор показателей для моделирования систем городского пассажирского транспорта. Достижения и перспективы. - Международный центр научной и технической информации, Комитет по системному анализу при Президиуме АН СССР. - М., 1985, вып.43. Города и системы расселения, № 6. - С. 150-156.

20. Рыженко Л.И., Сафронов Э.А., Любарский Р.И. Исследование процессов передвижения пассажиров в крупных городах -Экспресс-информация. Современное состояние и тенденции развития больших городов в СССР и за рубежом. - М.: МГЦНТИ, 1985, вып.З, 5.

21. Сафронов Э.А., Рыжов В.А. Расчет перспективной загрузки метрополитенов. - Метрострой, 1985, № 7. - С. 22-23.

22. Сафронов Э.А. Особенности оптимизации систем городского пассажирского транспорта. Экспресс-информация. - М., МГЦНТИ, вып. 9, 1985. - 5 с.

23. Сафронов Э.А., Бирюков В.В. Социально-экономическая

эффективность метрополитенов. - Метрострой, 1985, № 4. -С. 18-19.

24. Сафронов Э.А. Оптимизация систем городского пассажирского транспорта. - Автомобильный транспорт,.1985, № 10. -С. 24-26.

25. Сафронов Э.А. Оптимизация систем городского пассажирского транспорта. - Учебное пособие, Минвуз РСФСР. - Омск, 1985 , 87. с.

26. Сафронов Э.А. Оптимизация транспортно-планировочных показателей городов. Труды ИКТП. - М., 1986. - Вып. 114. -С. 97-1II.

27. Сафронов Э.А., Исправников В.О., Бирюков В.В. Социально-экономическая эффективность развития метрополитенов в крупнейших городах: Материалы Всесоюзной научно-практической конференции "Совершенствование систем пассажирских сообщений крупнейших городов и агломераций. - Экономика. Организация. Транспортно-градостроительное проектирование. ИСЭП АН СССР, 1-3 апреля 1986 г. - Ленинград: Наука, 1987. - С. 151-153.

28. Сафронов Э.А. Интенсификация систем городского пассажирского транспорта. - В сб. научных трудов "Транспортные системы городов и зоны их влияния". - Киев, ЗНИИЭП, 1987. -С. 94-98.

29. Сафронов Э.А. Расселение и трассировка метрополитена. - Известия вузов. Строительство и архитектура, 1989,

№ 10. - С. 49-52.

30. Сафронов Э.А. Трассировка и расселение. - Метро-строй, 1989, № 3. - С. 23-24.

31. Сафронов Э.А. К обоснованию нормативов развития систем городского пассажирского транспорта. Труды ИКТП. -

М., 1989. - Вып.129. - С. 230-238.

32. Сафронов Э.А. Совершенствование транспортно-планировочных показателей городов: Тезисы сообщений Всесоюзного научно-технического семинара "Совершенствование транспортных систем городов" в г.Суздале, 9-11 ноября. - М., 1989. -

С. 64-66.

33. Сафронов Э.А. Методика расчета ресурсов для разви-

тия городского пассажирского транспорта. Экспресс-информация "Современное состояние и тенденций развития больших городов в СССР и за рубежом". - М.: ЦГЦНТИ, 1989, вып.9.

34. Сафронов Э.А. Не тем путем. - Аргументы и факты,

1990, № 20. - С. 3.

35. Сафронов Э.А. Комплексная оценка эффективности систем городского пассажирского транспорта. Обзорная информация "Проблемы больших городов". - М.: МГЦНТИ, 1990, вып.З. -21 с.

36. Сафронов Э.А., Хейфец П.Б. Оптимизация распределения объемов перевозок по видам пассажирского транспорта для различных городов: Тезисы докладов Ш Свердловской конференции "Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов". - Свердловск, 1990, 13-15 июня. - С. 29-31.

37. Сафронов Э.А. Социально-экономические проблемы развития пассажирского транспорта больших городов. - Учебное пособие, Минвуз РСФСР. - Омск, 1990. - 86 с.

38. Сафронов Э.А. Основы развития систем городского пассажирского транспорта. - Омск, 3990. - 251 с. Деп. в ВНИИНШИ 18.04.91, № 10905.

39. Сафронов Э.А., Хейфец П.Б. Методы рационального развития систем городского пассажирского транспорта. Обзорная информация "Проблемы современного города". - М.: МГЦНТИ,

1991, вып.2. - 30 с.