CC BY
24DOI 10.52170/1815-9262_2021_56_38 УДК 656.078.81/.87
М. Е. Корягин, А. С. Чистяков
База данных для описания рынка междугородних пассажирских
перевозок
Поступила 23.04.2020
Рецензирование 14.09.2020 Принята к печати 13.01.2021
В процессе развития экономики городов и регионов большое внимание уделяется пассажирскому транспорту. На основании анализа данных Федеральной службы государственной статистики (Росстат) установлена взаимосвязь между объемом пассажирских перевозок и среднедушевыми доходами населения. Рост экономической активности и благосостояния населения приводит к увеличению спроса на рынке транспортных услуг.
В статье проведен краткий анализ современных направлений исследования пассажирского транспорта междугороднего сообщения. Построен график изменения количества отправленных пассажиров в междугороднем сообщении по видам транспорта общего пользования. Снижение общего числа отправленных пассажиров приводит к обострению конкуренции за оставшийся пассажиропоток преимущественно между автобусным и железнодорожным видами транспорта.
Определены основные этапы создания модели рынка междугородних пассажирских перевозок. Процесс моделирования включает в себя сбор информации об основных участниках рынка транспортных услуг и социально-экономических условиях, а также построение моделей поведения пассажиров, предприятий транспорта и политики государства в области транспорта. Для решения задачи прогнозирования перераспределения пассажирских потоков по видам транспорта предложено использовать логит-функцию.
С целью хранения необходимой для моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок информации была разработана база данных Microsoft Access «Информационно-аналитическое хранилище для моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок на основе логит-функции». База данных включает в себя 21 таблицу. В основные таблицы сгруппирована информация о респондентах, совершенных поездках, стратегиях предприятий и государства.
Ключевые слова: база данных, междугородные пассажирские перевозки, конкуренция, выбор способа передвижения, логит-модель.
В структуре народного хозяйства приоритетное место занимает пассажирский транспорт. Обеспечение высокого уровня мобильности населения и транспортной доступности является задачей государственного масштаба [1]. Применение современных методов управления пассажирским транспортом позволяет принимать эффективные решения в условиях конкурентной борьбы и экономить денежные и материальные ресурсы предприятий.
Большое значение для планирования и организации работы предприятий транспорта имеют исследования по прогнозированию пассажирских потоков и определению спроса на рынке [2]. В работе [3] обоснована зависимость перспективного пассажиропотока автотранспортных предприятий от формирования оптимальной маршрутной сети, разработана методика определения наиболее эффективных рекламных средств, позволяющих максимизировать прибыль.
Одним из способов совершенствования работы автотранспортных предприятий явля-
ется создание единой системы эксплуатации междугородной маршрутной сети, включающей распределение транспортной работы между перевозчиками [4]. Повышение конкурентоспособности автотранспорта происходит за счет оптимизации количества автобусов на всех маршрутах, рационального закрепления маршрутов за перевозчиками и создания единой системы управления.
Основная идея работы [5] заключается в оптимизации парка подвижного состава отдельных автотранспортных предприятий с целью снижения стоимости проезда для населения как наиболее эффективного способа привлечения пассажиропотока. Однако уменьшение парка подвижного состава может привести к увеличению интервалов движения между автобусами и, как следствие, увеличению времени ожидания пассажиров, что оказывает отрицательное влияние на потенциальный пассажиропоток.
Важно принимать во внимание поведение конкурирующих видов транспорта при проведении наиболее полного анализа рынка
пассажирских перевозок. Комплексный подход к изучению рынка осуществлен в работе [6]. Для решения проблемы тарифообразования железнодорожного транспорта разработана модель рынка пригородных пассажирских перевозок, включающая в себя всех участников: пассажиров, транспортные компании и государство. Описаны основные факторы, в значительной мере формирующие спрос на транспортные услуги.
На основании данных Федеральной службы государственной статистики [7] был построен график изменения количества отправленных пассажиров всеми видами транспорта и среднедушевых денежных доходов населения в Российской Федерации с 2011 по 2018 г. (рис. 1).
Коэффициент корреляции для приведенных статистических данных составляет 0,679. Наблюдаемое значение критерия ^ - 2,266. Значение критерия Стьюдента при доверительной вероятности Р = 0,90 составляет 1,943. Корреляционная связь между статистическими данными значима. Анализ подтверждает наличие зависимости пассажирских перевозок от среднедушевых доходов населения.
Следует отметить, что пассажирский транспорт является индикатором экономической активности населения. В условиях реального роста доходов граждан мобильность населения увеличивается. В таком случае каждый вид транспорта обеспечивает прирост пассажиропотока как за счет общего увеличения
передвижения пассажиров, так и за счет конкурентной борьбы на рынке транспортных услуг. Наоборот, при экономическом спаде объем передвижения пассажиров снижается. Тогда конкуренция между видами транспорта приобретает решающее значение.
Также на основании данных Росстата была построена диаграмма количества отправленных пассажиров в междугороднем сообщении по видам транспорта общего пользования (рис. 2). Особое внимание на графике следует уделить динамике объемов пассажирского движения в период с 2010 по 2015 г. Снижение общего числа отправленных пассажиров в данный период времени составило 20,7 %, при этом увеличение авиаперевозок в абсолютном выражении оказалось равным 75,6 %. Сложившиеся условия привели к значительному обострению конкуренции за оставшийся пассажиропоток между автомобильным и железнодорожным видами транспорта.
Каждому участнику рынка пассажирских транспортных услуг важно понимать, какие факторы оказывают влияние на перераспределение пассажиропотока с одного вида транспорта на другой, а также какова величина влияния данных факторов. Поставленную задачу можно решить, применяя метод логит-моделирования [8]. Главными достоинствами данного метода являются максимальное соответствие нормальному распределению и
25,000
£ "5
20,000
15,000
10,000
5.ООО
--
Х- ^
2)011
2012
2С13
2 С14 2С15 Период, годы
2С16
2С17
300 ВОО
- 700
- 600 500 Ф00
- 300
- 200 100 о
=1 о х
0
1 Я
11
£ 1
£ а = <
■ э
ч 3
Ш Ч!
2018
число отправленным пассажиров;
среднедушевой денежный дом од.
Рис. 1. Изменение количества отправленных пассажиров всеми видами транспорта и среднедушевых
денежных доходов населения РФ
Рис. 2. Количество отправленных пассажиров по видам транспорта общего пользования
в междугороднем сообщении
сравнительная легкость определения величины пассажирского потока на заданном направлении следования определенным транспортным средством в зависимости от изменения основных факторов, оказывающих влияние на выбор способа передвижения. Расчет величины перспективного пассажирского потока основывается на вычислении вероятности выбора одним пассажиром способа передвижения на заданном направлении следования.
Участники рынка пассажирских перевозок непрерывно вступают во взаимодействие [9]. Теоретико-игровой подход к формированию модели рынка предполагает описание возможных стратегий его основных участников (игроков). Процесс разработки модели рынка междугородних пассажирских перевозок можно разбить на несколько этапов (рис. 3).
Поведение одного человека в процессе выбора способа передвижения можно описать на основании данных группы людей по фактически совершенным поездкам на выбранном направлении, т. е. на основании выявленных предпочтений. Для определения выявленных предпочтений и социально-эко-
номического положения пассажиров была разработана анкета [10]. С целью получения максимально правдоподобных значений прогнозных пассажирских потоков и наиболее приближенной к реальности оценки влияния основных факторов на рынке пассажирских транспортных услуг требуется проводить масштабное анкетирование населения. В исследованиях по теме генерации поездок городского пассажирского транспорта [11] представлены данные, отражающие рекомендуемые и минимальные размеры выборки (табл. 1).
Например, в соответствии с [12] на направлении Новосибирск - Новокузнецк пассажирский поток составляет 647 455 пассажиров в год. В таком случае рекомендуемый размер выборки для проведения анкетирования составит 32 373 респондента, а минимальный - 9 249 респондентов.
Помимо анкетных данных о совершенных пассажирами поездках и их социально-экономическом положении, для разработки модели рынка междугородних пассажирских перевозок необходима информация о спо-
Сбор и обработка информации о пассажирских потоках —► Построение модели бы бор а способа передйижения
Сбор информации о предприятиях транспорта Построение модели поведения предприятия транспорта
Сбор информации о политике государства б области транспорта —► Построение модели политики государства б области транспорта
Сбор информации о социально-экономических условиях —► Построение модели социально-экономических услобий
—
—►
Модель
рынка
—►
—
Рис. 3. Этапы разработки модели рынка междугородних пассажирских перевозок
Таблица 1
Рекомендуемые и минимальные размеры выборки для опроса населения
Население области, чел. Размер выборки
рекомендуемый минимальный
До 50 000 1 из 5 1 из 10
50 000-150 000 1 из 8 1 из 20
150 000-300 000 1 из 10 1 из 35
300 000-500 000 1 из 15 1 из 50
500 000-1 000 000 1 из 20 1 из 70
Свыше 1 000 000 1 из 25 1 из 100
собах передвижения в междугороднем сообщении. Такая информация формируется на основании открытых источников, находящихся в общем доступе в сети Интернет, и отчетов о производственной деятельности предприятий пассажирского транспорта.
Важной составляющей частью моделирования рынка пассажирских транспортных услуг является описание целей и стратегий основных игроков: предприятий транспорта и государства. Предприятия транспорта могут ставить своей целью либо максимизацию прибыли, либо увеличение доли на рынке пассажирских перевозок. Стремление увеличивать долю в краткосрочном периоде сопровождается финансовыми потерями, однако в дальнейшем возможен значительный прирост прибыли. К стратегиям предприятий транспорта относятся принимаемые решения по активной регулировке основных факторов, оказывающих влияние на выбор способа передвижения. Например, автобусный транспорт может выбрать стратегию, которая предполагает гибкое изменение расписания и
стоимости проезда, а железнодорожный транспорт может занять пассивную позицию, т. е. отказаться от каких-либо изменений или активных действий на рынке пассажирских перевозок.
Государство в отношении пассажирских перевозок может ставить следующие цели: уменьшение общих потерь времени населения на перемещение, уменьшение общих потерь ресурсов, обеспечение финансовой доступности транспортных услуг, обеспечение безубыточности предприятий транспорта. В зависимости от поставленной цели государство выбирает свою стратегию, т. е. набор активных действий по достижению цели. К активным действиям следует отнести принятие решений в отношении развития инфраструктуры и субсидирования перевозок какого-либо вида транспорта. Также государство может занять позицию невмешательства и стать пассивным участником рынка транспортных услуг. Отдельно следует выделить стратегию государства по развитию высокоскоростного движения на выбранном направлении.
В процессе моделирования рынка пассажирских перевозок должны быть учтены и социально-экономические условия, так как они являются средой, в которой происходит взаимодействие игроков. Например, в случае экономического кризиса граждане более экономно расходуют свои денежные средства, что приводит к перераспределению пассажирского потока в сторону более дешевого и менее комфортного вида транспорта, что в свою очередь влияет на выбор целей и стратегий предприятий транспорта. Государство в условиях кризиса проводит секвестр бюджета. Такая политика может привести к снижению или полной отмене субсидирования какого-либо вида транспорта.
Для хранения собранных посредством анкеты данных и остальной необходимой для моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок информации была разработана база данных Microsoft Access [13].
Информацию в базе данных можно разделить на три типа: исходная, справочная и расчетная [14]. К исходной информации относятся все занесенные данные анкеты, варианты социально-экономических условий, а также цели и стратегии основных игроков на рынке. Справочной информацией являются данные о способах передвижения в междугороднем сообщении, т. е. объективные, независимые от респондентов и необходимые для последующих вычислений данные. Расчетная
информация - это результат работы компьютерной программы на основе исходных и справочных данных. ER-диаграмма базы данных отражает сущности и типы связей между ними (рис. 4).
Исходная и справочная информация кате-горируется на сущности и атрибуты в соответствии с требованиями третьей нормальной формы отношений в реляционной базе данных. Для сущностей выделяются отдельные одноименные таблицы. Ключевым полем каждой таблицы является порядковый номер сущности. Перечень сущностей и атрибутов представлен в табл. 2.
Таблица «Персоны» предназначена для хранения информации о социально-экономическом положении респондентов. Данные о совершенных поездках содержатся в таблице «Поездки», а характеристики каждого способа передвижения на заданном направлении хранятся в таблице «Данные поездок». Общие расходы транспорта, доли постоянных и переменных расходов, общий пассажиропоток, общее число пассажирских мест на выбранном направлении следования размещены в таблице «Экономические данные». К атрибутам социально-экономических условий относят: общее число поездок на выбранном направлении следования в обе стороны, стоимость 1 пассажиро-часа, показатель инфляции, стоимость 1 литра бензина АИ-95, стоимость 1 киловатт-часа для промышленности. Виды
Рис. 4. ER-диаграмма базы данных
Таблица 2
Сущности и атрибуты базы данных
Сущность Атрибут
1. Город ГО города, город
2. Данные поездок ГО данных поездок, город назначения, способ передвижения, расстояние, длительность, цена, частота
3. Направление ГО направления, направление
4. Персоны ГО персоны, номер, возраст, пол, род деятельности, число членов семьи, средний доход, число автомобилей
5. Поездки ГО города, номер, направление, город отправления, город назначения, способ передвижения, время отправления, длительность поездки, стоимость поездки, уровень комфорта, уровень безопасности, цель поездки
6. Пол ГО пола, пол
7. Род деятельности ГО рода деятельности, род деятельности
8. Способ передвижения ГО способа передвижения, способ передвижения
9. Средний доход ГО среднего дохода, средний доход
10. Цель поездки ГО цели поездки, цель поездки
11. Экономические данные ГО экономических данных, город назначения, способ передвижения, общие расходы транспорта, доля постоянных расходов, доля переменных расходов, пассажиропоток, число пассажирских мест
12. Вид стратегии предприятий ГО вида стратегии предприятия, название стратегии, частота, тариф, комфорт
13. Модель ГО модели, характер параметров логит-функции, вариант социально -экономических условий, стратегия государства, цель государства, стратегия ВСМ, стратегия «поезд», стратегия «электропоезд», стратегия «автобус», стратегия «В1аВ1аСаг», стратегия «собственный автомобиль», стратегия «попутчик», стратегия «такси» (межгород)
14. Социально-экономические условия ГО социально-экономических условий, название условия, период, общее число поездок в обе стороны, стоимость 1 пассажиро-часа, инфляция, стоимость 1 литра бензина АИ-95, стоимость 1 киловатт-часа для промышленности
15. Стратегия государства ГО стратегии государства, название стратегии, инфраструктура, дотации
16. Стратегия предприятия ГО стратегии предприятия, шифр стратегии, название стратегии, цель
17. Стратегия ВСМ ГО стратегии ВСМ, название стратегии, логическое соответствие
18. Характер параметров логит-функции ГО характера параметров логии-функции, характер параметров, логическое соответствие
19. Цель государства на рынке ГО цели государства на рынке, цель
20. Цель предприятия на рынке ГО цели предприятия на рынке, цель
21. Результат расчета ГО результата расчета, способ передвижения, значения параметров логит-функции
стратегий предприятий транспорта формируются на основе решения по активному воздействию на основные факторы, влияющие на вероятность выбора пассажиром способа передвижения: частоту отправлений транспорта, стоимость проезда, уровень комфорта. Стратегии предприятий являются сочетанием решения по изменению основных факторов и целью предприятия на рынке транспортных услуг. Таблицы «Город», «Направление», «Пол», «Род деятельности», «Способ передвижения», «Средний доход», «Цель поездки», «Цели государства на рынке», «Цели предприятий на
рынке» содержат по два атрибута: порядковый номер одноименной сущности и ее значение.
На основании выполненной работы можно сделать следующие выводы:
1. Проведен краткий анализ современных методов управления предприятиями транспорта на рынке междугородних пассажирских перевозок.
2. Установлена взаимосвязь между объемом пассажирских перевозок и среднедушевыми доходами населения.
3. Обоснована актуальность применения конкурентного подхода в процессе прогнози-
рования перераспределения пассажирского потока между различными видами транспорта в междугороднем сообщении.
4. Предложен метод логит-моделирования для решения задачи прогнозирования перераспределения пассажирского потока между различными видами транспорта в междугороднем сообщении. Обозначены ключевые достоинства данного метода.
5. Определены основные этапы моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок.
6. Разработана база данных Microsoft Access «Информационно-аналитическое хранилище для моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок на основе логит-функции». Получено свидетельство о государственной регистрации базы данных [15].
Библиографический список
1. Экономика пассажирского транспорта : учеб. пособие / под ред. проф. В. А. Персианова. 2 -е изд., стер. М. : КНОРУС, 2017. 390 с.
2. Макарова Е. А., Елизаров С. Б., Муктепавел С. В. Автоматизированная система прогнозирования пассажирских транспортных потоков на базе АСУ «Экспресс» // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2011. №. 4. С. 21-27.
3. Гугнин Ю. В. Модели эффективного управления транспортными компаниями в сфере междугородних автобусных пассажирских перевозок : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 08.00.13. М., 2012. 20 с.
4. Щербаков Л. М. Эффективность междугородных автобусных перевозок в условиях функционирования рынка транспортных услуг // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. № 3 (50). С. 63-65.
5. Васильев А. Г. Повышение эффективности пригородных и междугородных пассажирских перевозок на базе АСУ : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.10. Екатеринбург, 2012. 20 с.
6. Постников В. П. Управление тарифообразованием пригородного железнодорожного транспорта на основе многокритериальной оптимизации : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 08.00.13. Пермь, 2019. 24 с.
7. Федеральная служба государственной статистики : офиц. сайт. URL: https://www.gks.ru/statistic (дата обращения: 01.04.2020).
8. Horowitz J. L., Koppelman F. S., Lerman S. R. A Self-instructing Course in Disaggregate Mode Choice Modeling. Final Report. 1986. № UMTA-IA-11-0006-86-1. 184 p.
9. Корягин М. Е. Равновесные модели систем городского пассажирского транспорта в условиях конфликта интересов. Новосибирск : Наука, 2011. 140 с.
10. Корягин М. Е., Чистяков А. С. Определение параметров основных факторов логит-функции, влияющих на вероятность выбора пассажиром способа передвижения // Транспорт: наука, образование, производство : сб. науч. тр. / Ростовский государственный университет путей сообщения. Ростов н/Д, 2019. С. 157-160.
11. Bus rapid transit planning guide / L. Wright [et al.] // Institute for Transportation and Development Policy. N. Y., 2007. 823 p.
12. Программа организации скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения в Российской Федерации : утв. протокольным решением заседания правления ОАО «РЖД» от 23 нояб. 2015 г. № 43. М., 2015.
13. Борзунова Т. Л., Горбунова Т. Н., Дементьева Н. Г. Базы данных освоение работы в MS Access 2007. Саратов : Вузовское образование, 2014. 148 с.
14. Корягин М. Е., Нестерова А. А. Определение закономерностей выбора способа передвижения жителями г. Кемерово // Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин : материалы Междунар. науч-техн. конф. Тюмень : Изд-во ТомГНГТУ, 2009. С. 198-203.
15. Свидетельство о государственной регистрации базы данных 2020620191. Информационно-аналитическое хранилище для моделирования рынка междугородних пассажирских перевозок на основе логит-функции. № 2019622611 : заявл. 31.12.2019 : зарег. 31.01.2020 : опубл. 31.01.2020 / Корягин М. Е., Чистяков А. С. ; правообладатель СГУПС. 2,07 Мб.
M. E. Koryagin, A. S. Chistyakov
Database for Describing the Intercity Passenger Transportation Market
Abstract. Passenger transport is of great importance in the process of cities and regions economic development. Data from the Federal State Statistics Service analysis are performed. The relationship between the
volume of passenger traffic and the average per capita income of the population is established. The growth of economic activity and the welfare of the population lead to an increase in transport services market demand.
The paper provides a brief analysis of modern research directions for intercity passenger transport. A schedule for the change in the number of passengers sent in intercity traffic by means of public transport has been created. A decrease in the total number of departed passengers leads to increased competition for the remaining passenger flow mainly between bus and rail transport modes.
The main stages of creating a model of the intercity passenger transportation market are determined. The modeling process includes collecting information about the main transport market participants, socio-economic conditions, and creating models of the passengers behavior, transport enterprises and transport government policy. It is proposed to use a logit function to solve the problem of predicting the redistribution of passenger flows by transport modes.
The Microsoft Access database Information and analytical storage for modeling the market for intercity passenger transportation based on the logit function is developed. The database includes 21 tables. The main tables grouped information about respondents, trips made, strategies of enterprises and the government policy.
Key words: database; intercity passenger transportation; competition; travel mode choice; logit-model.
Корягин Марк Евгеньевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Высшая математика» Сибирского государственного университета путей сообщения. E-mail: [email protected]
Чистяков Александр Сергеевич - аспирант кафедры «Высшая математика» Сибирского государственного университета путей сообщения. E-mail: [email protected]
