Научная статья на тему 'Методика расчета обобщенных критериев оценки состояния территориальной автотранспортной системы на основе концепции биосферной совместимости'

Методика расчета обобщенных критериев оценки состояния территориальной автотранспортной системы на основе концепции биосферной совместимости Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
156
65
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОСФЕРОСОВМЕСТИМЫЙ ГОРОД / ФУНКЦИИ ГОРОДА / ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ АВТОТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА / АВТОТРАНСПОРТНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА / АВТОТРАНСПОРТНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ / ОБОБЩЕННЫЙ КРИТЕРИЙ / РЕАЛИЗУЕМОСТЬ / ДОСТУПНОСТЬ / BIOSPHERI COMPATIBILITY CITY / CITY FUNCTIONS / TERRITORIAL MOTOR TRANSPORTATION SYSTEM / MOTOR TRANSPORTATION INFRASTRUCTURE / THE MOTOR TRANSPORTATION COMPONENTS / THE GENERALIZED CRITERION / REALIZABILITY / AVAILABILITY

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Бакаева Наталья Владимировна, Шишкина Ирина Викторовна

The article offers a procedure aimed at elaborating generalized criteria for evaluating the condition of a local motor transport system (LMTS) within the structure of biosphere compatible cities. The article Looks at systemizing the LMTS components and finding the algorithm to calculate its contribution to the city's functions. The factors of reaLizability and avai Labi Li ty are reviewed and estimated on theexampLe of one of the city's functions. Proposed methods are a component of an integral strategy of planning a city infrastructure

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Бакаева Наталья Владимировна, Шишкина Ирина Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Methods of Generalized Criteria Calculation for Evaluating the Condition of a Local Motor Transport System Based on the Biosphere Compatibility Concept

The article offers a procedure aimed at elaborating generalized criteria for evaluating the condition of a local motor transport system (LMTS) within the structure of biosphere compatible cities. The article Looks at systemizing the LMTS components and finding the algorithm to calculate its contribution to the city';s functions. The factors of reaLizability and avai Labi Li ty are reviewed and estimated on theexampLe of one of the city';s functions. Proposed methods are a component of an integral strategy of planning a city infrastructure

Текст научной работы на тему «Методика расчета обобщенных критериев оценки состояния территориальной автотранспортной системы на основе концепции биосферной совместимости»

Методика расчета обобщенных критериев оценки состояния территориальной автотранспортной системы на основе концепции биосферной совместимости

Н.В.Бакаева, И.В.Шишкина

Автотранспортные системы городов и урбанизированных территорий (ТАТС) являются структурами, реализующими удовлетворение потребностей населения в транспортных услугах при эффективном использовании автотранспорта и обеспечении дорожной безопасности в соответствии с уровнем приемлемого риска и экологически обоснованного качества окружающей среды на основе действующей нормативно-правовой базы.

В современных условиях, когда автотранспорт отрицательно влияет на экологическую ситуацию в городах, является источником высокого травматизма и смертности в результате дорожно-транспортных происшествий, когда убыточность некоторых видов перевозок очевидна, а технический уровень автотранспортных средств и состояние объектов производственной и дорожной инфраструктуры вряд ли можно назвать удовлетворительными, формирование технической политики в области планирования городской транспортной инфраструктуры должно осуществляться на качественно новой основе. Нормативно-правовое, организационное, экономическое и экологическое регулирование деятельности ТАТС, направленное на безопасное и эффективное функционирование, возможно организовать с использованием основных принципов парадигмы биосферной совместимости городов и поселений. Такая парадигма предложена Российской академией архитектуры и строительных наук [1, 2] и предусматривает необходимость установления баланса между элементами техносферы и потенциалом биосферы, результатом которого для отдельной территории будет сохранение и восстановление биосферы, а вместе с этим и развитие человека как составной ее части.

Применительно к оценке состояния ТАТС одной из ключевых задач является разработка методики построения и расчета обобщенных критериев, отражающих такой баланс в границах определенной городской территории и в составе автотранспортной инфраструктуры. Эта задача может быть решена построением интегральных показателей:

- показателя реализации функций города с учетом вклада ТАТС ^АТС (по аналогии с показателем реализации функций биосферосовместимого 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 ТАТС);

- показателя биосферной совместимости в отношении территорий объектов ТАТС г\ТАТС (по аналогии с показателем биосферной совместимости территории // [3] при замене

слагаемых, характеризующих значения элементов инфраструктуры объектов ТАТС 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 ТАТС предлагается формула:

МТС _ V еТАТС _ с ТАТС , ,

где Ф -ная функция города с учетом вклада ТАТС;

п п

п - количество функций города, принятых при оценке.

Показатель реализации конкретной Фп-ной функции го-

ТА ТС1

рода с учетом составляющих ТАТС можно определить по формуле:

%Ф*ТС= ЪсгпатРт /Цс*па*пР*п, (2)

2=1 / 1=1

где С - относительное значение /-той составляющей в Ф-ной функции города из расчета на одного потребителя услуг ТАТС; <Х,- коэффициент доступности /-той составляющей; /^-коэффициентреализуемости /-той составляющей;

С .п - минимально необходимое с точки зрения развития человека в биосферосовместимом городе относительное значение параметра;

а ,п - нормируемое (максимально возможное или рациональное) значение коэффициента доступности;

0е - нормативное (установленное нормами, гарантируемое законодательством и администрацией поселения, продиктованное рыночными отношениями, рациональное или оптимальное расчетное) значение параметра реализуемости ¡3.^

Учитывая, что в действующих нормах территориального планирования не все показатели, входящие в формулу (2), нормируются, то для возможности численной реализации полагаем, что все /-тые составляющие каждой Фп-ной функции биосферосовместимого города также равнозначны и равны значению, определяющему развитие человеческого потенциала: С*. — С. = 1п .

т т п

В результате формула (2) примет вид:

¡.ТАТС ^ п * * п*

%ф = ЪстатРт / ЬсгпатРт, (3) " 1=1 / /=1

а показатель реализации функций биосферосовместимого города с учетом вклада ТАТС можно определить,

исходя из выражения:

___ п-пЫ /п=т=1 л

я=1г=1 / я=1/=1

Несложно видеть, что значения показателей В,тлтс\ % тлтс находятся в интервале: 0< ¿;7АТС<1; 0< § TATC<i/n

я л

При этом максимально возможные значения параметров ОС.^ G j Р ,В составят:

ш ' Ш Г in

i—i j i=i

gTATC v1 я max / v1 л/ ,r\

x=2-«m Pin / Lain Pin =Vn- (5)

i=l / M

Параметры am, Дя отражают текущие, реальные показатели, а а хп, р*п- нормативные, т.е. минимально необходимые с точки зрения развития человека, или рациональные, максимально возможные значения которых равны 2. Это допущение справедливо, т.к. при введении в расчет a m <2, jfm <1 будет наблюдаться эффект необоснованного повышения параметра £,^TATC.

я

Таким образом: i=i /

У/уРш;/?Р:шх i - 1/и _,max «max i /„

An /гп -V" или ain pin = l/u. (б)

i=l /

В рамках принятой гипотезы о равнозначности функций для численного анализа полагаем: а^** = Д^13* • Тогда

получим, что«™3* = /ЗЦЦ8* = l/л/и- В свою очередь, нормативному уровню (а* =1, =1) соответствуют значения

Исходя из этой же предпосылки, выполним градацию уровней оцениваемых коэффициентов: реализуемости ¡3m

- по наличию (в принципе) и качественности реализации и <х - по территориальной, временной и персональной доступности.

Реализуемость Д.и безотносительно к качеству: полное отсутствие - 0; обеспеченность до 25% - 0,25/V» спеченность до 50% - 0,50/yfñ; обеспеченность до 75%

- 0,75/Vñ ; наличие 100%- 1Д/в • Реализуемость Д. = + Д? с оценкой характеристик:

полное отсутствие - 0; обеспеченность до 25% - 0,175/\[п; обеспеченность до 50% - 0,35¡4п ; обеспеченность до 75% -0,525/yfn; наличие 100% - 0,70/yfñ и Д? ; низкое качество - 0; удовлетворительное качество - 0,l/\/ñ; хорошее качество -0,2/\/я; высокое качество -0,3Д/л.

12 3

Доступность = сг1П + с полной оценкой

характеристик. Территориальная доступность а}п • территориально доступ невозможен - 0; территориально доступ возможен, но запрещен - ОдД/и; территориально доступ ограничен -0^-0,2/Vñ; территориально доступ неограни-

Таблица 1. Систематизация i-составляющих ТАТС при реализации Фп-функций города

СОСТАВЛЯЮЩИЕ Cin

Фг Жизнеобеспечение

Авгогранепоргные средства (АТС) Автотранспортные предприятия и автодорожная инфраструктура Автомобильные дороги Инженерные сооружения Транспортные услуги и услуги технического сервиса

Ф г Развлечения и отдых

Автомобильный спорт Выставки автомобилей Авгопредставления (автошоу)

Фг Власть

Структуры органов муниципального управления, курирующие автотранспортную систему Органы законодательной власти Государственная инспекция безопасности дорожного движения (ГИБДД) Территориальные органы Ростехнадзора, Роепотребнадзора, Росприроднадзора и др.

Ф 4' Милосердие

Льготы на транспортные услуги отдельным категориям граждан Государственные программы помощи отдельным категориям граждан, фонды социальной поддержки Разовые акции государственной власти и субъектов предпринимательства по оказанию льготных транспортных услуг

Фу Знания

Профессиональное образование Переподготовка кадров и повышение квалификации

фе Творчество

Проектирование и дизайн автомобилей Тюнинг автомобилей Научное обеспечение автотранспортной отрасли

Ф Связь с природой

Естественные природные ландшафты, каркасы и зоны рекреации, процессы регенерации и восстановления природной среды с участием социума Потребление природных ресурсов и загрязнение компонентов природной среды

4 2011

115

чен -0,4/\/п* Временная доступность по времени доступ ограничен постоянно - 0; по времени доступ ограничен -О-т-0,2/л/п; по времени доступ неограничен - 0,3/4п . Персональная доступность«^: доступ невозможен для всех участников транспортного процесса - 0; доступ ограничен, возможен не для всех заинтересованных участников транспортного процесса - о,1 /у/п > А°СТУП ограничен, возможен для всех заинтересованных участников транспортного процесса - 0,2/у[п ; доступ возможен для всех участников транспортного процесса-

Возможен вариантупрощенной оценки доступности по схеме: доступ невозможен - 0; доступность ограничена - ОД/у/п -г- 0,9/у/п; доступ обеспечен в полном объеме -1

Вклад конкретных составляющих ТАТС в реализацию функций биосферосовместимого города систематизируем в следующем виде и представим в таблице 1.

Для системы составляющих ТАТС, предложенной в таблице 1: /7=7,0< Т С, и с учетом (б) -а= 1Д/7 = 0,378;

РИГ =1/л/7 =0,378.

Установим коэффициенты реализуемости и доступности и на примере функции Ф1 - «Жизнеобеспечение». В соответствии с принятой систематизацией (см. таблицу 1) необходимо оценить вклад пяти (1=5) составляющих. В этом случае значения вклада /-той составляющей из расчета на одного потребителя услуг ТАТС не должны превышать:

41 =с/д =0'20 •

На основе приведенной выше градации уровней оцениваемых коэффициентов реализуемости и доступности и сучетом их комплексности эти параметры могут быть определены по формулам:

Ргп = (А+/&+-• + №Ут. (7)

где /- порядковый номер составляющей; п - порядковый номер функции; т- количество параметров.

Полученные на основе градации значения коэффициентов от вклада составляющей С1 - «Автотранспортные средства» приведены в таблицах2 и 3.

Составляющая С2 - «Автотранспортные предприятия и автодорожная инфраструктура».

Автотранспортные предприятия вносят значительный вклад в реализацию функции «Жизнеобеспечение» и предназначены для осуществления перевозок пассажиров и грузов,технического обслуживания и ремонта автотранспортных средств, оказания услуг по хранению, продаже автомобилей, заправки топливом и снабжению необходимыми расходными материалами, организации отдыха водителей и т.д. К ним относятся: автосалоны, предприятия автотехобслуживания, магазины по продаже запасных частей и материалов, гаражи, стоянки, автомойки, автозаправочные станции, мотели, кемпинги, станции периодического технического осмотра автомобилей.

Автодорожная инфраструктура как часть дорожного хозяйства включает сооружения, необходимые для безопасной эксплуатации и обеспечивающие надлежащий (в соответствии

Таблица 2. К оценке параметра реализуемости функции Ф1 - «Жизнеобеспечение» от составляющей «Автотранспортные средства»

Уровень насыщенности автотранс портными средствами г,\ Р1Д обеспеченность до 10%-0 до 25% - 0,066 до 50% -0,132 до 75% -0,198 до 100%-0,265

Уровень техничесюго состояния низкий - 0 средний - 0,038 выше среднего - 0,076 высокий - 0,113

Срок эксплуатации (пробег) р^ большой (до 100% от ресурсного) - 0 выше среднего (до 75 % от ресурсного) - 0,038 средний (до 50 % от ресурсного) - 076 небольшой (до 25 % от ресурсного) - 0,113

Таблица 3. К оценке параметра доступности

доступ доступ ограничен, доступ ограничен, доступ возможен

Ограничение по невозможен для возможен не для возможен не для всех для всех

персональной всех участников всех участников участников участников

доступности ос11 транспортного транспортного транспортного транспортного

процесса - 0 процесса - 0,377 процесса - 0,075 процесса - 0,113

Таблица 4. К оценке параметра реализуемости функции - «Жизнеобеспечение» от составляющей С2 - «Автотранспортные предприятия»

Наличие автотранспортных предприятий (как правило, муниципальных) ^;

2 3

автосалонов д2 1; предприятий по техническому обслуживанию и ремонту д2 \>

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4 5

дорожных служб р2 1' магазинов по продаже запасных частей и материалов рп 1=

6 7 8

гаражей, стоянок /?2,Ь автомоек д2 1' автозаправочных станций ^ мотелей,

9

кемпингов, гостиниц Д2 ь станции периодического технического осмотра

автомобилей

10

/52,1

обеспеченность до 10%-0

до 25% - 0,066

до 50% - 0,132

до 75% - 0,198

до 100% - 0,265

Таблица 5. К оценке параметра доступности. Составляющая С3 - «Автомобильные дороги»

Ограничение по территориальной доступности а>1\ территориально доступ невозможен - 0 территориально доступ возможен, но запрещен - 0,377 территориально доступ ограничен - 0,075 территориально доступ неограничен - 0,151

Ограничение по временной ^ доступности <^2,1 по времени доступ ограничен постоянно - 0 по времени доступ ограничен -0,075 по времени доступ неограничен - 0,113

Ограничение по персональной 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

Таблица 6. К оценке параметра реализуемости функции Ф^ - «Жизнеобеспечение» от составляющей С3 - «Автомобильные дороги»

Интенсивность движения р^ ^; плотность "УДС /?з } ; вибрация /?|д низкая - 0 средняя - 0,038 выше средней -0,076 высокая - 0,113

Коэффициент использования пропускной способности \ Соответствие уровню обслуживания Г -0 Соответствие уровню обслуживания В 0,038 Соответствие уровню обслуживания Б 0,076 Соответствие уровню обслуживания А -0,113

Таблица 7. К оценке параметра реализуемости функции Ф1 - «Жизнеобеспечение» от составляющей С4 - «Инженерные сооружения»

Уровень надежности инженерных сооружений 1 ; уровень износа 2 инженерных сооружений /З4 \ ; о уровень безотказной работы д^ 1 низкий - 0 средний - 0,038 выше среднего -0,076 высокий -0,113

4 Долговечность (¡>4,1 низкая - 0 средняя - 0,038 выше средней - 0,076 высокая -0,113

4 2011 117

с нормативным) уровень регулирования дорожного движения и условия отдыха, а также предприятия и организации по ремонту и содержанию автомобильных дорог.

В результате расчета получены значения коэффициентов реализуемости и доступности (таблицы 4 и 5).

Автомобильные дороги характеризуются следующими показателями: интенсивность движения, коэффициент использования пропускной способности,уровень технического состояния дорожного покрытия и дорожной обстановки, плотность транспортного потока, плотность улично-дорожной сети (УДС). Данные расчета вклада в уровень реализуемости функции «Жизнеобеспечение» приведены в таблице б.

Принимаем, что доступность автомобильных дорог всем участникам транспортных процессов максимальна, поэтому

значение данного коэффициента складывается из наибольших значений его составляющих:

а31 = «зд + а\д + ог|д = 0,151 + 0,113 + ОД 13 = 0,377 •

Составляющая С4 - «Инженерные сооружения».

Инженерные сооружения на автомобильных дорогах как составляющая ТАТС представляют собой искусственные сооружения, устраиваемые при пересечении рек, дорог и других препятствий. К ним относят: мосты, путепроводы, тоннели, эстакады, трубы, водоотводные устройства, галереи, подпорные стены и др.

Значения коэффициентов реализуемости и доступности для учета вклада этой составляющей приведены в таблицах 7 и 8.

Таблица 8. К оценке параметра доступности. Составляющая С5 - «Транспортные услуги и услуги технического сервиса».

Ограничение по территориальной доступности СС^ 1 территориально доступ невозможен - 0 территориально доступ возможен, но запрещен - 0,377 территориально доступ ограничен - 0,075 территориально доступ неограничен 0,151

Ограничение по временной доступности (%4 1 по времени доступ ограничен постоянно - 0 по времени доступ ограничен -0,075 по времени доступ неограничен -0,113

Таблица 9. К оценке параметра реализуемости функции Ф1 - «Жизнеобеспечение»

от составляющей С5 - «Транспортные услуги и услуги технического сервиса»

Уровень насыщенности автотранспортными средствами Ад обеспеченность до 10%-0 до 25% - 0,066 до 50% -0,132 до 75% -0,198 до 100%-0,265

Уровень техническою состояния Ад низкий - 0 средний - 0,038 выше среднего - 0,076 высокий - 0,113

Таблица 10. К оценке параметра доступности

Ограничение по территориальной доступности а^ | территориально доступ невозможен - 0 территориально доступ возможен, но запрещен - 0,377 территориально доступ ограничен - 0,075 территориально доступ неограничен - 0,151

Ограничение по временной доступности «5 | по времени доступ ограничен постоянно - 0 по времени доступ ограничен -0,075 по времени доступ неограничен - 0,113

Ограничение по персональной ^ доступности а5,1 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

Транспортные услуги представляют собой процесс перевозки грузов и пассажиров и включают в себя операции по накоплению, отправке, движению, а также конечные операции в месте назначения. Характеризуются определенной вместимостью, провозной способностью, регулярностью движения на маршрутах и в рейсах. При этом они должны отвечать соблюдению скоростного режима, правил дорожного движения, режима труда и отдыха водителей, выполнения логистических и других требований.

Услуги технического сервиса автомобилей - это услуги по техническому обслуживанию и ремонту, продаже запасных частей и материалов, хранению, периодическому освидетельствованию и т.д.

Коэффициенты реализуемости и доступности приведены в таблицах 9 и 10.

В понятие временной доступности для этой составляющей входят такие свойства транспортных услуг, как скорость (движения и доставки, зависящая от вида и качества пути; допускаемая, относительная и абсолютная, связанная с помехами и нормативными ограничениями; эксплуатационная, с учетом всех помех, времени погрузки и разгрузки; безопасная, превышение которой значительно увеличивает вероятность ДТП; оптимальная, при которой затраты минимальны), частотность (распределение времени начала перевозок на протяжении определенного промежутка времени), ритмичность (равенство времени между транспортными сообщениями), регулярность (понятие, связанное с расписанием и постоянством двух элементов: времени и пространства) и точность (показатель, сопровождающий соблюдение расписания).

Предложенная методика расчета обобщенных критериев оценки состояния автотранспортной системы направлена на совершенствование территориального планирования и управления этой системой для обеспечения комфортной городской среды. Показатель реализации функций города с учетом вклада конкретной автотранспортной составляющей, полученный в ходе исследования, может быть сопоставим со значением, определяющим развитие автотранспортной инфраструктуры, полноценное удовлетворение потребностей человека в транспортных услугах, и самое главное-его инновационное развитие на основе биосферосовместимых технологий, не наносящих вреда окружающей среде и обеспечивающих безопасность на транспорте. В практическом плане разработанная методика явится инструментом по перспективному построению автотранспортной инфраструктуры регионов в комплексе с социальными, природно-кли-матическими, экологическими, экономическими и другими факторами и условиями жизнедеятельности.

Литература

1. Ильичев В.А. Принципы преобразования города в биосферосовместимый и развивающий человека. «Промышленное и гражданское строительство», 2010, № б. С. 3-13.

2. Ильичев В.А. Может ли город быть биосферосовмести-

мым и развивать человека? «Архитектура и строительство Москвы». 2009, № 2 (544). С.8-13.

3. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Берсенев А.В., Поздняков А.Л. Некоторые вопросы проектирования поселений с позиции концепции биосферной совместимости. «Academia», 2009, №1. С. 50-57.

Literatura

1. Ilyichev V.A. Principi preobrazovaniya goroda v bios-ferosovmestimiy i razvivayushiy cheLoveka,«Promishlennoe i grajdanskoe srtoitelstvo», 2010, № 6. S. 3-13.

2. Ilyichev V.A. Mojet li gorod bit' biosferosovmestimim i razvivat cheloveka? «Arhitekturai stroitelstvo Moskvi», 2009, № 2 (544). S.8-13.

3. Ilyichev V.A., KolchunovV.I., Bersenev A.V., Pozdnyakov A.L.. Nekotorie voprosi proektirovaniya poselenii s pozicii koncepcii biosfernoi sovmestimosti. «Academia», 2009, №1. S. 50-57.

Methods of Generalized Criteria Calculation for

Evaluating the Condition of a Local Motor Transport

System Based on the Biosphere Compatibility Concept.

By N.V.Bakaeva, I.V.Shishkina

The article offers a procedure aimed at elaborating generalized criteria for evaluating the condition of a local motor transport system (LMTS) within the structure of biosphere compatible cities. The article looks at systemizing the LMTS components and finding the algorithm to calculate its contribution to the city's functions. The factors of realizability and availability are reviewed and estimated on the example of one of the city's functions. Proposed methods are a component of an integral strategy of planning a city infrastructure.

Ключевые слова: биосферосовместимый город, функции города, территориальная автотранспортная система, автотранспортная инфраструктура,автотранспортные составляющие, обобщенный критерий, реализуемость, доступность.

Key words: biosphericcompatibility city, city functions, territorial motor transportation system, motor transportation infrastructure, the motor transportation components, the generalized criterion, realizability, availability.

4 2011

119

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.