ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕВОЗКИ ПАССАЖИРОВ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Рассматриваются условия перевозки пассажиров автомобильным транспортом. Отмечается, что проблемы с обеспечением пассажироперевозок в Астраханской области, и прежде всего в областном центре - городе Астрахани, не отличаются по общей ситуации с организацией движения автотранспорта в муниципальных образованиях такого же уровня (в частности, состояние транспортной инфраструктуры Астраханской области в настоящее время характеризуют разрозненность и отсутствие четкой стратегии развития транспортных систем различных уровней и муниципальных образований). Определен ряд факторов, которые негативно влияют на дорожно-транспортную сеть Астрахани и, следовательно, на развитие городских пассажирских перевозок. Рассматривается возможность использования системного подхода к решению логистических задач перевозок пассажиров автомобильным транспортом, основанного на моделировании транспортных потоков. Утверждается, что организация движения в городах и муниципальных образованиях должна рассматриваться как непрерывный процесс, состоящий из этапов прогнозирования, планирования, проектирования и строительства, т. е. как комплексная задача, решаемая на основе системного подхода. Рассмотрены математические модели (детерминированные, вероятностные, модели-аналоги), позволяющие моделировать муниципальную транспортную систему. Подчеркивается, что при моделировании муниципальной транспортной системы пассажироперевозок используются как аналитический, так и вероятностный подходы: первый позволяет получать наилучшие с точки зрения принятого способа оценки решения, второй - учесть известную долю неопределенности, обусловливающую выбор наиболее адаптивных планов.

Ключевые слова:
пассажирские перевозки, автомобильный транспорт, транспортная инфраструктура, транспортная мобильность, транспортные потоки, моделирование
Текст
Состояние проблемы Обслуживание населения России пассажирским автомобильным транспортом занимает одно из важнейших мест в обеспечении транспортной мобильности населения страны. По данным Росстата за 2016 г., автомобильный транспорт (автобусы) выполняет основной объем пассажирских перевозок - почти 80 % от всех перевозок пассажиров основными видами магистрального транспорта. Однако основная их часть - около 85 % - приходится на внутригородские перевозки, доля пригородных поездок составляет 18 %, а междугородных - лишь 2 %. В последние годы в крупных городах резко увеличивается парк индивидуальных легковых автомобилей, что приводит к росту их доли в пассажирских перевозках. Автомобильный пассажирский транспорт оказывает значительное влияние на транспортную систему региона в целом, в том числе на интенсивность дорожного движения, загрязненность окружающей среды, эффективность эксплуатации транспортной инфраструктуры. Состояние транспортной инфраструктуры Астраханской области в настоящее время характеризуют разрозненность и отсутствие четкой стратегии развития транспортных систем различных уровней и муниципальных образований, несмотря на то, что развитая транспортная инфраструктура является не только социально важным объектом обеспечения мобильности и занятости населения, но и средством увеличения доходов бюджета и важнейшим условием дальнейшего поступательного развития региона. Проблемы с обеспечением пассажироперевозок в Астраханской области, и прежде всего в областном центре - г. Астрахани, не отличаются по общей ситуации с организацией движения автотранспорта в муниципальных образованиях такого же уровня. В связи с этим организация движения в городах и муниципальных образованиях должна рассматриваться как непрерывный процесс, состоящий из этапов прогнозирования, планирования, проектирования и строительства, как комплексная задача, решаемая на основе системного подхода. Город Астрахань занимает узловое положение на пересечении транзитных международных, федеральных и внутренних территориальных путей - железнодорожных, водных, автомобильных. Застройка г. Астрахани, других городов и муниципальных образований Астраханской области формировалась несколько столетий назад и имеет свою специфику, обусловленную наличием крупной речной артерии - р. Волги, делящей город пополам, и множества каналов, пересеченных мостами для движения транспорта и пешеходов, которые являются, фигурально выражаясь, «бутылочным горлышком» для всей транспортной системы города. Эти факторы наложили свой отпечаток на структуру улично-дорожной сети города. Улично-дорожная сеть города Астрахани Основные транспортные магистрали г. Астрахани являются радиальными. При этом плотность дорожной сети и интенсивность пассажиропотоков повышаются при приближении к центру города, расположенному между двух каналов: Кутум и канал 1-го Мая. Улицы данной части города не приспособлены для удовлетворения нужд увеличившегося транспортного потока, что создает проблемы для автотранспорта вообще и муниципальных пассажирских перевозок в частности. Существует ряд факторов, которые негативно влияют на дорожно-транспортную сеть города и, следовательно, на развитие городских пассажирских перевозок: - большая продольная протяженность улиц (в частности, улиц Н. Островского, Яблочкова, С. Перовской, Адмирала Нахимова, Адмиралтейской и др.); - непостоянство планировочных размеров улиц по всей их длине (улицы Адмиралтейская, С. Перовской); - неоднородность транспортного потока (смешанное движение легкового, грузового и общественного пассажирского транспорта); - использование правой стороны для временных стоянок автотранспорта из-за отсутствия достаточного количества мест для парковки у объектов тяготения - торгово-развлекательных центров, социальных и медицинских учреждений (в результате происходит сужение некоторых ключевых для движения транспорта улиц до 1-2 полос - улицы Савушкина, Адмиралтейская, Ленина и др.); - отсутствие транспортных развязок в нескольких уровнях, из-за чего повышается вероятность образования пробок на пересечении основных транспортных магистралей (ул. Яблочкова). Затрудняют движение и высокий уровень подземных вод в периоды паводков, и отсутствие ливневой канализации. Существующая сеть автомобильных дорог не отвечает требованиям, предъявляемым к ней быстрорастущей экономкой региона, и характеризуется следующими моментами [1]: - слабая связанность удаленных северных районов Астраханской области (Ахтубинский, Черноярский) как между собой, так и с южными районами; - средняя скорость движения составляет 24 км/ч для пассажирского транспорта, что увеличивает транспортно-эксплуатационные расходы пользователей дорог; - большинство дорог не отвечает тенденции к увеличению осевой нагрузки на ось, что ведет к разрушению дорожных покрытий; - дорожная сеть имеет множество мостов, что увеличивает вероятность разрыва дорожной сети в случае аварийной ситуации, высокого уровня паводковых и подземных вод и ограничивает движение тяжелого автотранспорта; В настоящее время для транспортных систем Астраханской области в целом приоритетным направлением является развитие автобусных маршрутов, что особенно характерно для межмуниципальных перевозок. В региональном центре автобусные маршруты обеспечивают большую часть пассажиропотока. Пассажирский транспорт функционирует в общей транспортной системе, пассажироперевозки неотделимы от других транспортных потоков, в связи с чем они подчиняются основным закономерностям их движения. Исследование пассажиропотоков неотделимо от изучения транспортных потоков. Средства пассажирского автомобильного транспорта являются такими же участниками дорожного движения, как и прочие транспортные единицы, они обладают теми же эмпирическими показателями, и их движение описывается аналогичными зависимостями. Моделирование транспортных потоков Исследование транспортных потоков - чрезвычайно трудоемкая задача, которая сопряжена с множеством внешних и внутренних факторов, влияющих на участников транспортного процесса. В связи с этим возникает необходимость в моделировании движения транспортных средств с пассажирами, которое позволяет описывать его с той или иной степенью упрощения математической моделью, подчиняющейся общим аналитическим закономерностям движения транспортного потока [2]. Модели, в основе которых лежат функциональные зависимости между параметрами движения рассматриваемых объектов, в частности скоростью, плотностью и интенсивностью транспортного потока, рассматриваются как детерминированные. При этом принято допущение, что все транспортные средства в потоке находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, а в случае, когда единый транспортный поток разбивается на движение отдельных транспортных средств, дистанция, сокращаясь, сохраняется одинаковой [2]. Модели, в которых транспортные потоки представляются как случайные процессы движения транспортных средств и пассажиров, рассматриваются как вероятностные. Теория массового обслуживания позволяет эффективно описывать движение на отдельных участках пути и при непрерывном интенсивном движении [3]. Представление транспорта как потокового процесса привело к решению рассматривать транспортные потоки с точки зрения подобия другим природным процессам, заменить их моделями-аналогами, в частности гидродинамическими моделями движения жидкости. Наиболее часто используются [3, 4]: - модели-аналоги, в которых транспорт рассматривается как поток с точки зрения подобия другим природным процессам (гидродинамические и газодинамические модели); - детерминированные модели, в основе которых лежат явно выраженные функциональные зависимости между параметрами движения, описывающие локальные ситуации; - стохастические модели, в которых транспортные потоки представляются как случайные процессы взаимодействия участников дорожного движения; подобные модели исследуются на основе теории массового обслуживания. В зависимости от объекта исследования модели движения транспорта на магистралях делят на макроскопические, описывающие движение транспортных потоков в целом (предлагается рассматривать на основе моделей-аналогов), и микроскопические, описывающие движение отдельных транспортных единиц на основе детерминированных и вероятностных моделей. Существует также отдельный класс мезоскопических моделей, в которых рассматриваются небольшие группы (кластеры) автомобилей на дороге [4]. При необходимости исследования транспортного потока на участках, где он однороден и транспортные единицы имеют одинаковые кинематические параметры (между перекрестками, переходами, развязками и т. д.), рекомендуется использовать макроскопические модели, которые представляют транспортный поток как стационарное явление, обладающее общими для всего потока характеристиками (средние скорость, плотность потока и интенсивность движения). При моделировании движения отдельных транспортных средств (в частности, на регулируемых перекрестках, в зоне которых общественный транспорт теряет до 12 % общего времени нахождения на маршруте [2]) необходимо учитывать вероятностный характер событий и собственные параметры движения каждого транспортного средства. С этой целью разрабатываются модели, относящиеся к классу микроскопических. Изучение макрологистических систем общественного транспорта требует учета региональных особенностей его функционирования. Следует отметить, что муниципальные системы городов с населением 0,5-1 млн жителей являются наиболее уязвимыми. Логистический подход к управлению пассажирскими перевозками требует объединения отдельных звеньев процесса перевозок в единую систему, в которой действует большое число факторов и причинно-следственных связей, способную обеспечить качественный и эффективный перевозочный процесс. Параметры системы, характеризующие ее состояние - это маршруты Р1, технический ресурс Р2, инфраструктура автодорог и терминалов Р3 и т. п. Функционирование системы - возможность реализации целей с учетом изменяющихся внешних условий, базируется на определении спроса на транспортные услуги, т. е. мониторинге объемов пассажиропотоков - Е1, рациональном размещении и развитии транспортных предприятий, осуществляющих перевозки, - Е2, разработке оптимальных маршрутов - Е3, эффективном управлении процессом пассажироперевозок - Е4 и т. д. Тогда муниципальная транспортная система пассажироперевозок определяется кортежем компонентов [5]: S = < Р1, Р2, Р3, … Рi, Е1, Е2, Е3, Е4 … Еj >. Целостность, иерархичность и адаптивность подобных систем позволяют представить управление ими как управление движением по сети, состоящей из маршрутов - ветвей сети и остановок - узлов сети (рис.). Функциональная схема муниципальной маршрутной сети: Мik - маршруты; Aikj - посадочные терминалы; Xikj - потенциальные потоки пассажиров i-го маршрута, k-го вида транспорта, j-го посадочного терминала; Yik - пассажиры, реализовавшие транспортную услугу; Ф и I - финансовые и информационные потоки соответственно Таким образом, по потокам на выходе объекта управления (маршрутной сети) можно произвести расчет критериев эффективности и качества, которые сопоставляются с эталонными. Выводы С точки зрения системного подхода звено логистической системы - это объект, в котором непосредственно удовлетворяется заявка на свободное место в пассажирском транспорте. При моделировании муниципальной транспортной системы пассажироперевозок используются как аналитический, так и вероятностный подходы, причем первый позволяет получать наилучшие с точки зрения принятого способа оценки решения, а второй - учесть известную долю неопределенности, обусловливающую выбор наиболее адаптивных планов. Моделирование анализируемой системы может быть обеспечено сочетанием нормативных и дескриптивных методов и моделей, вырабатывающих, с одной стороны, решения по активным воздействиям на макрологистическую систему, а с другой - описывающих процессы адаптации в условиях неопределенности и неполноты информации.
Список литературы

1. Белая книга автодорог Астраханской области. Москва - Астрахань, 2007.

2. Логистика: общественный пассажирский транспорт: учеб. для студ. экон. вузов / под общ. ред. Л. Б. Миротина. М.: Экзамен, 2003. 224 с.

3. Мун Э. Е., Рубец А. Д. Организация перевозок пассажиров маршрутными такси. М.: Транспорт, 1986. 136 с.

4. Антошвили М. Е., Либерман С. Ю., Спирин И. В. Оптимизация городских автобусных перевозок. М.: Транспорт, 1985. 102 с.

5. Гудков В. А., Турпищева М. С., Нургалиев Е. Р. Математическое моделирование муниципальных автотранспортных пассажирских перевозок // Автотранспортное предприятие. 2010. № 4. С. 35-37.