CC BY
4Бакаева Н. В., к.т.н., доцент Шишкина И. В., к.т.н., ст. преподаватель
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВКЛАДА СОСТАВЛЯЮЩИХ АВТОТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА В РЕАЛИЗАЦИЮ ФУНКЦИЙ БИОСФЕРОСОВМЕСТИМОГО ГОРОДА И ЕЕ ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», Россия
Аннотация.
Разработана методика и составлен алгоритм оценки вклада составляющих автотранспортной инфраструктуры городского хозяйства в реализацию функций биосферосовместимого города. Произведена градация уровней коэффициентов реализуемости и доступности функций города. Выполнен укрупненный расчет и определен вклад составляющих автотранспортной инфраструктуры в реализацию функций биосферосовместимого города на основе мнения экспертов.
В последние десятилетия проблема повышения экологической безопасности промышленного, гражданского, городского и транспортного строительства становится все злободневнее и выходит за рамки принятия конкретных инженерно-технических мероприятий и программ. Одним из наиболее значимых направлений решения данной проблемы является снижение загрязнения окружающей природной среды отходами, образующимися от подвижных и стационарных источников объектов транспортного назначения как составной части городского хозяйства.
Одним из комплексных подходов к обеспечению экологической безопасности городского хозяйства и его автотранспортной инфраструктуры является парадигма биосферной совместимости, предложенная Российской академией архитектуры и строительных наук [1,2] и предусматривающая необходимость установления баланса между элементами техносферы и потенциалом биосферы, результатом которого для некоторой территории будет сохранение и восстановление биосферы, а вместе с ней и развитие человека как составной ее части.
Применительно к оценке состояния автотранспортной инфраструктуры (АТС) одной из ключевых задач является разработка методики построения и расчета обобщенных критериев, отражающих такой баланс в границах определенной городской территории. Эта задача может быть решена построением интегральных показателей:
- показателя реализации функций биосферосовместимого города с
АТС
учетом вклада АТС С (по аналогии с показателем реализации функций города £ [3] при замене слагаемых, характеризующих параметры реализуемости и доступности функций города по отношению к одному жителю на соответствующие значения в пересчете на одного потребителя услуг АТС);
- показателя биосферной совместимости в отношении территорий
АТС
объектов АТС п (по аналогии с показателем биосферной совместимости территории п [3] при замене слагаемых, характеризующих значения элементов инфраструктуры объектов АТС и биосферы).
Принимаем гипотезу, что все функции биосферосовместимого города по своей значимости равнозначны [2,3]. На этом основании для расчета показателя их реализации с учетом вклада АТС предлагается формула:
<АТС=х <ФТС=п сС > (1)
£ АТС
где <Фп - Фп-я функция города с учетом вклада АТС;
п - количество функций города, принятых при оценке.
Показатель реализации конкретной Фп-й функции города с учетом
АТС
составляющих АТС <фп можно определить по формуле:
г АТС г» /* * г» *
<Фп = X сшашрш / X Сшашрш , (2)
1=1 / 1=1
где С1п - относительное значение 1-й составляющей в Фп-й функции города из расчета на одного потребителя услуг АТС; а1п - коэффициент
доступности 1-й составляющей; в1п - коэффициент реализуемости 1-й
*
составляющей; Цп - минимально необходимое с точки зрения развития
человека в биосферосовместимом городе относительное значение
*
параметра; а1п - нормируемое (максимально возможное или
рациональное) значение коэффициента доступности; Р1п - нормативное
(установленное нормами, гарантируемое законодательством и администрацией поселения, продиктованное рыночными отношениями, рациональное или оптимальное расчетное) значение параметра реализуемости в1п .
Учитывая, что в действующих нормах территориального планирования не все показатели, входящие в формулу (2), нормируются, то для возможности численной реализации полагаем, что все 1-е составляющие каждой Фп-й функции биосферосовместимого города также
равнозначны и равны значению, определяющему развитие человеческого
потенциала: с* = с1п = 1/ 1п .
В результате формула (2) примет вид:
С =2 « А,/ 2 а*п в*п, (3)
1=1 / 1=1
а показатель реализации функций биосферосовместимого города с
АТС
учетом вклада АТС с можно определить исходя из выражения:
Атс n=n 1=1 /n=n 1=1
сАТС = nataк n«inPin. (4)
n=1 1=1 / n=1 1=1
. САТС £
'Ф,
Несложно видеть, что значения показателей ^АТС , Сф находятся
в интервале: 0<%АТС <1; <1/n. При этом максимально возможные
* *
in ,а in ' ein ' ein
* *
значения параметров ain ,а ■n , p. , р. составят:
1=1 /1=1
£ АТС _ ^ ^ max pjmax / ^ ^ *,maxj^*,max
^Ф^шах
Zmaxomax *,maxQ*,max л /
a1n Prn /Sa 1n Prn = 1/n. (5)
1=1 / 1=1
H*
Параметры a1n , Pin отражают текущие, реальные показатели, а a1n , P*n - нормативные, т.е. минимально необходимые с точки зрения развития
человека или рациональные, максимально возможные значения которых
*
равны 1. Это допущение справедливо, т.к. при введении в расчет a1n <1,
P*n <1 будет наблюдаться эффект необоснованного повышения параметра
с АТС 4>Ф .
Таким образом:
1=1 /
max n max I- л / max о max -i I
a 1n Pm /1n = Vn или ащ Рщ = Vn . (6)
1=1 /
В рамках принятой гипотезы о равнозначности функций для
max _ о max
численного анализа полагаем: ain = pin . Тогда получим, что
„ max п max л / Г~ т-, / *
а in = Р1п = V'vn . В свою очередь, нормативному уровню (ain =1, pin
=1) соответствуют значения ain = 1/4n , Pin = 1/4n .
Исходя из этой же предпосылки, выполним градацию уровней оцениваемых коэффициентов: реализуемости Pin - по наличию (в принципе) и качественности реализации и ain - по территориальной,
временной и персональной доступности.
В таблицах 1 - 4 представлена примерная градация уровней оцениваемых параметров.
Таблица 1 - Реализуемость безотносительно к качеству
Реализуемость безотносительно к качеству
полное обеспеченность обеспеченность обеспеченность наличие
отсутствие до 25% до 50% до 75% 100%
0 0,25/4П 0,50/4п 0,75/4П 1/л/П
Таблица 2 - Реализуемость с оценкой характеристик в1п = /3)„ + Д
Реализуемость с оценкой характеристик = вп + в ввп
полное отсутствие обеспеченность до 25% обеспеченность до 50% обеспеченность до 75% наличие 100%
0 0,175/4п 0,35/ 4п 0,525Д/й 0,70/4п
низкое качество удовлетворительное качество хорошее качество высокое качество ввп
0 0,1/ТП 0,2/4п 0,3 Д/Й
Таблица 3 - Доступность с полной оценкой характеристик
1 2 а = а + а +
1П 1П 1П
а
Территориальная доступность
территориально доступ невозможен территориально доступ возможен, но запрещен территориально доступ ограничен территориально доступ неограничен а1 01т
0 0,1/л/п 0,2/4п 0,4/л/п
Временная доступность
по времени доступ ограничен постоянно по времени доступ ограничен по времени доступ неограничен а1
0 0 - 0,2/л/и 0,з/л/п
Персональная доступность
доступ невозможен для всех участников транспортного процесса доступ ограничен, возможен не для всех заинтересованных участников транспортного процесса доступ ограничен, возможен для всех заинтересованных участников транспортного процесса доступ возможен для всех участников транспортного процесса а3
0 0дА/п 0,2/4п 0,3/л/п
Таблица 4 - Доступность ап при оценке по упрощенной схеме
Доступность ат при оценке по упрощенной схеме а1 "т
доступ невозможен доступность ограничена доступ обеспечен в полном объеме
0 0,1/л/п - 0,9/л/п 1/л/п
С учетом того, что функций биосферосовместимого города всего семь, т.е. Фп=7, вклад составляющих АТС в их реализацию составит -
0<С„ТС <1/7, и на основании (6) - аГ = = 0,378 ; Д™ах = 1/л/7 = 0,378 .
В соответствии с предложенной методикой был рассчитан показатель реализации Фп-й функции города от автотранспортной инфраструктуры и ее составляющих.
Коэффициент реализации определялся по формуле:
м
в =(( (в ) )/
т
(7)
т=1
где г - порядковый номер составляющей (для нашего примера 1=2); п - порядковый номер функции (п=1); т - количество параметров (в зависимости от значимости);
вн
Ит - реализация по наличию;
вк
гп - реализация по качеству. Другой комплексный параметр - коэффициент временной и персональной доступности жителям биосферосовместимого города определяли по формуле:
территориальной, города функций
а = ат ер + авр гп ^гп ^ ^гп
+ аПер ^ гп
(8)
Значения критериев оценки вычисляются на основании вышеприведенного алгоритма. Полученные расчетные значения коэффициентов территориальной, временной и персональной доступности, отражающих доступность автовладельцам объектов автотранспортной инфраструктуры [4], представлены в таблице 6.
Таблица 6 - К оценке параметра доступности
Ограничение по территориально й доступности а тер 2,1 территориальн о доступ невозможен-0 территориальн о доступ возможен, но запрещен-0,377 территориальн о доступ ограничен-0,075 территориальн о доступ неограничен-0,151
Ограничение по временной авр доступности 2,1 по времени доступ ограничен постоянно - 0 по времени доступ ограничен- 0,075 по времени доступ неограничен - 0,113
Ограничение по персональной а доступности 2,1 доступ невозможен для всех участников транспортного процесса-0 доступ ограничен, возможен не для всех участников транспортного процесса-0,377 доступ ограничен, возможен для всех участников транспортного процесса-0,075 доступ возможен для всех участников транспортного процесса -0,113
В ходе эксперимента было обследовано 78 станций технического обслуживания автомобилей четырех территориальных районов г. Орла (22 - в Железнодорожном, 11 - в Советском, 21 - в Северном, 24 - в Заводском) и был выполнен укрупненный расчет и определен вклад составляющих
АТС в реализацию всех функций биосферосовместимого города на основе мнения экспертов.
Функция Ф1 - «.Жизнеобеспечение», составляющая С2 -
Автотранспортные предприятия и предприятия дорожного сервиса.
Так как все /- составляющие каждой Фи-й функции
*
биосферосовместимого города равнозначны, то: аг,2 = аг,2 = 0,20 , 12=5.
Комплексный показатель этой составляющей при реализации исследуемой функции города с учетом ее вклада складывается из равенства отдельных показателей с учетом их значимости:
Ад = (в2,1 + в +... + в241)/14 = 0,118.
Коэффициент доступности: а21 = 0,076 + 0,076 + 0,076 = 0,228 .
Функция Ф2 - «Развлечения и отдых», составляющая С1 -
*
Автомобильный спорт: агд = а^,2 = 0,333 , 12=3.
Комплексный показатель этой составляющей при реализации исследуемой функции города с учетом ее вклада складывается из равенства отдельных показателей с учетом их значимости:
в2,2 = (0,038 + 0,132 + 0,038 + 0,132)/4 = 0,085 . Коэффициент доступности: а22 = 0,113 .
Функция Ф3 - «Власть», составляющая С4 - Территориальные органы Ростехнадзора, Роспотребнадзора, Росприроднадзора и др.:13=4,
а*3 = аг,3 = 0,25
в32 = (0,198 + 0,113) / 2 = 0,156 Коэффициент реализации: 3,2 .
Коэффициент доступности:
а3 2 = а],2 + а322 + а|,2 = 0,075 + 0,075 + 0,075 = 0,225
Функция Ф4 - «Милосердие», составляющая С1 - Льготы на транспортные услуги отдельным категориям граждан: ¡4=3, а*4 = а14 = 0,333
Коэффициент реализации: Д,4 = (0,16 + 0 + 0)/3 = 0,053 . Коэффициент доступности: а1 4 = 0,038.
Функция Ф5 - «Знания», составляющая С1 - Профессиональное
*
образование:15=2, а\ 5 = а\,5 = 0,50 .
Коэффициент реализации: в,5 = (0,189 + 0,283 + 0,076)/3 = 0,183 .
Коэффициент доступности: а15 = 0,076 + 0,076 + 0,076 = 0,228 .
Функция Ф6 - «Творчество», составляющая С3 - Научное
*
обеспечение автотранспортной отрасли: 16=3, а^ = а1 6 = 0,333 . Коэффициент реализации:
в3,6 = (0,283 + 0,189 + 0,094 + 0,038 + 0,038 + 0,094)/6 = 0,123 .
Коэффициент доступности: а3,6 = 0 + 0,076 + 0,076 = 0,152 .
Функция Ф7 - «Связь с природой», составляющая С1- Естественные природные ландшафты, каркасы и зоны рекреации и процессы регенерации
и восстановления природной среды с участием социума: 17=2, *
7 = аг- 7 = 0,50
Коэффициент реализации: рх 7 = (0,189 + 0,189 + 0,189) / 3 = 0,189 .
Коэффициент доступности: а1 7 = 0,189. Результаты расчета сведены в таблицу 7.
Таблица 7 - Значения показателей реализации функций биосферосовместимого города ^ФП^ от вклада объектов
автотранспортной инфраструктуры г. Орла (по результатам укрупненного
Функции города и их составляющие Значения показателя реализации функций рАТС городам фп
Ф1: Жизнеобеспечение: С2 - Автотранспортные предприятия и предприятия дорожного сервиса 0,027
Ф2: Развлечения и отдых: С1 - Автомобильный спорт 0,010
Ф3: Власть: С3 - Территориальные органы Ростехнадзора, Роспотребнадзора, Росприроднадзора и др. 0,031
Ф4: Милосердие: С2 - Государственные программы помощи отдельным категориям граждан, фонды социальной поддержки 0,002
Ф5: Знания: С1 - Профессиональное образование 0,042
Ф6: Творчество: С3 - Научное обеспечение автотранспортной отрасли 0,019
Ф7: Связь с природой: С1 - Естественные природные ландшафты, каркасы и зоны рекреации и процессы регенерации и восстановления природной среды с участием социума 0,038
На рисунке 1 представлена диаграмма численного распределения вклада объектов автотранспортной инфраструктуры г. Орла в реализацию функций биосферосовместимого города.
максимально возможное или рациональное значение показателя реализации функций биосферооэвмесги мого города
расчетное значение показателя реализации функций
биосферосовместимого города
■Ф^ Жизнеобеспечение
4>2- Развлечения и отдых
■Ф3- Власть
■Ф4- Милосердие
■Ф5- Знания
■Ф6- Творчество
■Ф7- Связь с природой
Рисунок 1 - Диаграмма численного распределения вклада составляющих автотранспортной инфраструктуры в реализацию функций биосферосовместимого города на примере г. Орла
Анализ диаграммы численного распределения вклада составляющих в реализацию всех функций биосферосовместимого города на примере г. Орла показал высокую реализацию функции «Жизнеобеспечение» (93 % от возможного), но низкую реализацию таких функций как «Милосердие» (4 % от возможного) и «Творчество» (25 % от возможного). Это свидетельствует о недостаточном вкладе отрасли в развитие городского хозяйства и требует принятия адекватных управленческих решений. Вклад объектов автотранспортной инфраструктуры г. Орла в реализацию остальных функций биосферосовместимого города составил следующие значения: «Развлечение и отдых» - 21 % от возможного, «Власть» - 86 %, «Знания» - 59 % , «Связь с природой» - 54 %. Эти показатели объясняются: для функции «Развлечение и отдых» недостаточной реализацией объектов для отдыха, занятий автомобильными видами спорта; для функции «Власть» - значительным вкладом контрольных и надзорных органов в работу отрасли; для функции «Знания» - достаточным количеством учреждений профессионального образования и многообразием специальностей в сфере транспорта; для функции «Связь с природой» -озеленением и ландшафтным благоустройством улиц вдоль автомобильных дорог, лесовосстановлением вдоль автомагистралей в соответствие с нормативами градостроительного проектирования и т.д.
С практической точки зрения расчетные значения показателя реализации функций биосферосовместимого города могут быть сопоставимы со значениями, определяющими инновационное развитие автотранспортной инфраструктуры на основе технологий, не наносящих вреда окружающей среде, и обеспечивающих, таким образом, полноценное удовлетворение потребностей населения в качественных и безопасных транспортных услугах.
Литература
1 Ильичев, В. А. Принципы преобразования города в биосферосовместимый и развивающий человека [Текст] / В. А. Ильичев // Научно-технический и производственный журнал «Промышленное и гражданское строительство».- М.: ООО «Издательство ПГС», 2010. - № 6. - С. 3-13.
2 Ильичев, В.А. Может ли город быть биосферосовместимым и развивать человека? [Текст] / В. А. Ильичев // Архитектура и строительство Москвы. - 2009. - № 2 (544). - С.8-13.
3 Ильичев, В.А. Некоторые вопросы проектирования поселений с позиции концепции биосферной совместимости [Текст] / В.А. Ильичев,
B.И. Колчунов, А.В. Берсенев, А.Л. Поздняков. - Аеаёеш1а, 2009. - №1. -
C. 50-57.
4 Шишкина, И.В. Расчет показателя реализации функций биосферосовместимого города от вклада территориальной автотранспортной системы [Текст] / И.В. Шишкина // Строительство и реконструкция, 2012. - №1/39. - С. 59-69.
Abstract
The technique is developed and the algorithm of an assessment of a contribution of components of motor transportation infrastructure of municipal economy in realization of functions of the biosphericompatibility city is made. The gradation of levels of factors of feasibility and availability of functions of the city is executed. The integrated calculation is executed and the contribution of components of motor transportation infrastructure to realization ofl functions of the biosphericompatibility city on the basis of opinion of experts is defined.
