CC BY
36Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 625.42
DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-12-3-7
О.С. ГЛОЗМАН, канд. техн. наук (7457915@gmail.com)
ЦНИИП Минстроя России (119331, г. Москва, пр. Вернадского, 29)
О необходимости строительства метрополитена
в городах России
Приведено обоснование выбора приоритетного вида транспорта для городов России с населением более одного миллиона человек. Опровергается принятая в градостроительной теории и практике догма о том, что городу с численностью населения более одного миллиона человек для удовлетворения спроса на передвижение требуется метрополитен. Для определения объема спроса на передвижение изучен вопрос подвижности населения, в том числе и в зависимости от численности населения города. Выявлены современные тенденции автомобилизации и распределения объемов перевозок по видам транспорта. Проанализированы провозные способности современных видов общественного транспорта. Средствами математического моделирования транспортных потоков проведена оценка интенсивности пассажирских потоков в городах с различной численностью населения. Основные выводы о необходимости строительства метрополитена в городах с населением более двух миллионов человек подтверждаются и зарубежной практикой.
Ключевые слова: городской транспорт, расчет транспортных потоков, развитие транспортных систем, подвижность населения, мобильность.
Исследование проводится в рамках НИР Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации «Формирование базовых стратегических направлений развития транспортной инфраструктуры городов России»; данная работа выполняется в ФГБУ «Центральный научно-исследовательский и проектный институт Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации» (ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России»).
Для цитирования: Глозман О.С. О необходимости строительства метрополитена в городах России // Жилищное строительство. 2019. № 12. С. 3-7. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-12-3-7
O.S. GLOZMAN, Candidate of Sciences (Engineering) (7457915@gmail.com) TSNIIP of RF Minstroy (29, Vernadskogo Avenue, Moscow, 119331, Russian Federation)
On the Need to Build a Subway in Russian Cities
The study is devoted to the justification of the choice of priority mode of transport for Russian cities with a population of more than one million people. It refutes the dogma accepted in urban planning theory and practice that a city with a population of more than one million people needs a subway to meet the demand for movement. To determine the volume of demand for movement, the issue of mobility of the population, including depending on the population of the city, was studied. Modern tendencies of motorization and distribution of volumes of transportations by types of transport are revealed. The carrying capacity of modern types of public transport is analyzed. By means of mathematical modeling of transport flows, the intensity of passenger flows in cities with different populations was estimated. The main conclusions about the need to build a subway in cities with a population of more than two million people are confirmed by foreign practice.
Keywords: urban transport, calculation of traffic flows, development of transport systems, population mobility, mobility.
The research is carried out within the framework of research of the Ministry of Construction, Housing and Utilities of the Russian Federation: "Formation of basic strategic directions of development of transport infrastructure of Russian cities», this work is carried out in FGBU (Federal State Budgetary Institution) "Central Research and Design Institute of the Ministry of Construction, Housing and Utilities of the Russian Federation. (The "TSNIIP of the Ministry of Construction of Russia").
For citation: Glozman O.S. On the need to build a subway in Russian cities. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2019. No. 12, pp. 3-7. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-12-3-7
Основная задача, к которой сводится планирование транспортной системы городов, - это подбор видов транспорта с провозной способностью, достаточной для прогнозируемой интенсивности пассажиропотоков. В части планирования автомобильных дорог соотносится пропускная способность и прогнозируемая интенсивность транспортных средств.
12'2019 ^^^^^^^^^^^^^
О приоритете общественного транспорта опубликовано много исследований [1]. Важным вопросом является выбор приоритетного вида общественного транспорта.
Интенсивность пассажиропотоков определяется численностью населения и данными о транспортной подвижности (усредненное количество передвиже-
- 3
Градостроительство и архитектура
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Таблица 1
Соотношение транспортной подвижности населения с учетом всех видов транспорта с численностью жителей населенного пункта
Численность населения города, тыс. чел. Число поездок на 1 жителя в год
Менее 50 150-200
50-100 250-300
101-300 300-400
301-500 400-500
501-1000 500-650
Более 1000 650-750
ний, совершаемых человеком на транспорте за единицу времени, чаще всего за год). Например, по результатам исследования транспортной подвижности населения г. Оренбурга выявлены следующие показатели: среднее количество передвижений на регулярных маршрутах, приходящееся на одного жителя в год, составляет 413, или 45,5%; на легковом автомобиле - 248, или 27,3%; на легковом такси - 64, или 7%; пешим ходом - 183, или 20,2% [2].
Важно отметить, что специалистами, проводящими исследование, выявлена средняя подвижность жителя Оренбурга на всех видах транспорта 908 поездок в год. Эти очень высокие показатели получены за счет учета пеших передвижений.
Передвижение людей зависит от целого ряда факторов, таких как: уровень жизни, социальная структура общества, географическая среда, характер рассеяния, культурно-бытовые и общественные запросы людей и многое другое. Однако многолетнее изучение подвижности населения позволяет утверждать, что средняя подвижность населения, если не разделять ее на виды транспорта, напрямую зависит от численности населения города [3].
Подвижность населения - это количественный показатель интенсивности передвижений. Существуют понятия потенциальной, реализуемой, абсолютной, общей, пешеходной и транспортной подвижности. При этом под подвижностью понимают число передвижений, которое приходится на одного человека за определенный промежуток времени (год, сутки, час пик нагрузки транспортной сети). Все факторы, характеризующие потенциальную и реализуемую подвижность, оцениваются затратами времени на передвижения. Исследования показали, что подвижность населения как количественная мера передвижений зависит от социально-культурного уровня перемещающихся жителей, от пространственно-временных характеристик, зон их проживания и работы (Якимов М.Р. Научная методология формирования эффективной транспортной системы крупного города. Дисс. на соискание уч. ст. д-ра техн. наук (05.22.01). М.: МАДИ, 2011. 245 е.).
4| -
Таблица 2
Распределение объема перевозок в различных транспортных системах
Численность Доля
населения Варианты системы пассажирского транспорта перевозок,
города, тыс. чел. %
1. Автобус малой вместимости 8-11
Автобус большой вместимости 62-74
Трамвай восьмиосный (метрополитен) 15-30
2. Автобус малой вместимости 8-11
1000-2000 Троллейбус большой вместимости 62-74
Трамвай восьмиосный (метрополитен) 15-30
3. Автобус малой вместимости 8-11
Автобус и троллейбус большой вместимости 62-74
Трамвай восьмиосный (метрополитен) 15-30
1. Автобус малой вместимости 14-20
Автобус большой вместимости 63-67
Трамвай восьмиосный 13-23
2. Автобус малой вместимости 14-20
500-1000 Троллейбус большой вместимости 63-67
Трамвай шестиосный 13-23
3. Автобус малой вместимости 14-20
Автобус и троллейбус большой вместимости 64-67
Трамвай шестиосный 13-23
1. Автобус малой вместимости 13-22
Автобус средней вместимости 47-58
Автобус большой вместимости 20-40
2. Автобус малой вместимости 13-22
Автобус средней вместимости 47-58
250-500 Трамвай четырехосный 20-40
3. Автобус малой вместимости 13-22
Троллейбус средней вместимости 47-58
Троллейбус большой вместимости 20-40
4. Автобус малой вместимости 13-22
Троллейбус средней вместимости 47-58
Трамвай четырехосный 20-40
Варианты, аналогичные городам с населением 20-42
100-250 более 250 тыс. чел., но с другим 45-48
распределением перевозок 13-32
50-100 Автобус малой вместимости 48-70
Автобус средней вместимости 30-52
В каждых конкретно-исторических условиях существуют определенные факторы, влияющие на формирование показателя подвижности населения, приводящие к его росту или снижению. Это прежде всего изменение территориальных размеров населенного пункта, колебания доступности сообщений, совершенствование конструкций транспортных средств, изменения стоимости проезда [5].
В качестве обобщающего фактора при оценке транспортной подвижности принимают численность населения, так как этот параметр наиболее легко поддается определению в отличие от социально-экономических факторов.
Транспортную подвижность учитывают при проектировании транспортных сетей, обосновании маршрутных схем движения, а также при выборе видов транспорта.
Исследования передвижений жителей города Ставрополя выявили следующие показатели: работа-дом - 66% и 18% в выходные; учеба - 22% и 2% в выходные; культурные мероприятия - 1% в будни и 8% в выходные; отдых - 1% в будни и 17% в выходные дни [6].
^^^^^^^^^^^^^ И22019
Научно-технический и производственный журнал
Таблица 3
Ориентировочное распределение объемов пассажироперевозок между видами городского пассажирского транспорта, %
Исследования специалистов для города Ставрополя демонстрируют общие тенденции в городах России. Конкретные показатели от города к городу могут меняться, но тенденция всегда одинакова, а именно подавляющее большинство поездок человек совершает между домом и работой, что позволяет выделить пиковые нагрузки на транспортную систему в утренние и вечерние часы.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что выбор приоритетного вида городского транспорта напрямую зависит от численности населения.
Специалисты-градостроители транспортного профиля на основе научных исследований формировали рекомендации по выбору вида транспорта для города с определенной численностью населения. В справочнике проектировщика под редакцией В.Н. Белоусова (Белоусов В.Н. и др. Справочник проектировщика. Градостроительство. М.: Стройиздат, 1978) рекомендуется использовать общественный транспорт согласно табл. 2.
Табл. 2 составлена специалистами во второй половине XX в. и уже потеряла актуальность по многим причинам. Первая из них - это рассматривание автобусов малой вместимости в городах с любой численностью населения. В настоящее время специалисты сходятся во мнении, что автобусы малой вместимости занимают слишком много пространства на уличной дорожной сети и в то же время перевозят слишком мало пассажиров. В городах с численностью населения более 200 тыс. человек автобусы малой вместимости должны быть заменены на автобусы средней и большой вместимости, в зависимости от пассажиропотока.
Так же таблица олицетворяет бытовавшее тогда в профессиональных кругах мнение относительно необходимости строительства метрополитена в городах с населением более 1 млн жителей. С той поры уровень автомобилизации увеличился в 10 раз, с 40 до 400 автомобилей на 1000 жителей. Соответственно увеличилось и число поездок, совершаемых на индивидуальном транспорте. В современных городах России от 30 до 35% ежедневных поездок соверша-
122019 ^^^^^^^^^^^^^
ется на индивидуальном автотранспорте, в основном автомобиле. Следовательно, число поездок, совершаемых на общественном транспорте, существенно сократилось.
В рекомендациях по модернизации транспортной системы крупных городов отмечается, что в зависимости от величины города доля массового транспорта в пассажироперевозках должна неизменно возрастать. Использование индивидуальных автомобилей, в особенности в крупнейших городах России, необходимо сдерживать ускоренным строительством пассажирских транспортных систем скоростного сообщения, а также радикальным улучшением работы наземных (уличных) видов массового пассажирского транспорта. Для отечественных городов, имеющих плотность населения в два-три раза большую по сравнению с зарубежными аналогами, может быть рекомендовано следующее распределение объемов пассажироперевозок с учетом возрастающей доли массового пассажирского транспорта (МПТ), и в частности его скоростных видов с ростом величины города (табл. 3) [8].
Наибольшие возможности в реализации задач модернизации имеет городской электрический и скоростной рельсовый транспорт. В настоящее время эти виды транспорта представлены троллейбусом, трамваем, электрифицированным железнодорожным транспортом (практически во всех крупных отечественных городах), метрополитеном (в крупнейших городах) и его модификациями (легкий и облегченный тип метрополитена), монорельсовым транспортом, поездами на магнитном подвесе (МП) [8].
Из 15 городов-миллионников метрополитен построен только в семи [9]. Нужен ли по-прежнему метрополитен в городах-миллионниках или уже треть населения будет пользоваться автотранспортом?
Любопытный факт, выявленный в результате исследования транспортных систем: на наземном городском транспорте совершается больше поездок, чем на метрополитене. Даже в Москве, где метрополитен несравним по масштабу ни с одним другим российским метрополитеном, его пассажирооборот почти на 15% меньше, чем наземного транспорта [10].
Мировой опыт последних лет позволяет сделать вполне определенный вывод: ареалом эффективного использования традиционных метрополитенов с тоннельным ходом (subway) остаются исключительно города с многомиллионным населением, где формируются пассажирские потоки в пиковые часы в объеме как минимум 25 тыс. пассажиров в час в одном направлении. Наиболее эффективны метрополитены с потоками до 50-60 тыс. пассажиров в час в одном направлении и соответственно частотой движения до 40 поездов в час.
- 5
Численность населения города, тыс. чел., до Массовый пассажирский транспорт Индивидуальные легковые автомобили
Уличный Скоростной
100 30 - 70
300 40 - 60
500 50 - 50
1000 60 15 40
3000 70 30 30
5000 80 45 20
Градостроительство и архитектура
В городах мира, где наблюдается интенсивность транспортного потока менее 20 тыс. пассажиров в час, предпочтение, как правило, отдается системам LRT (метротрам), трассируемым по земле, эстакадным ходом или в крайнем случае в тоннелях мелкого заложения. Потребные инвестиции для создания таких систем как минимум в три-четыре раза ниже, чем для метрополитенов с тоннелями глубокого заложения [11].
Чаще для принятия решения о выборе транспорта необходимо воспользоваться специальными инструментами [12], такими как геоинформационные системы или математические модели транспортных потоков. Этому вопросу посвящено много исследований [13]; в настоящем рассматриваются только результаты моделирования, а не сам процесс [14].
В российских городах с численностью населения миллион человек и менее пассажиропотоки, по самым оптимистическим прогнозам, формируются до 20 тыс. человек. Например, в технико-экономическом обосновании строительства метрополитена в городе Красноярске были заявлены показатели пиковой нагрузки до 20 тыс. пассажиров в час в одном направлении, а прогнозируемый объем перевозок - 50-55 млн пассажиров в год. Реальные оценки транспортного спроса, а также прогнозы с учетом реальных пер-
Список литературы
1. Володькин П.П., Пугачев И.Н. Влияние провозной способности городского пассажирского транспорта на уровень транспортного обслуживания населения // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2010. № 4. С. 121-127.
2. Якунин Н.Н., Нургалиева Д.Х. Транспортная подвижность населения в г. Оренбурге // Вестник Оренбургского государственного университета. 2014. № 10 (171). С. 224-229.
3. Ваксман С.А. Внутригородская подвижность в новых условиях. Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния. Материалы XII Международной научно-практической конференции 16-17 июня 2003 года. Екатеринбург: АМБ, 2003. С. 108-113.
4. Чугуевская Е.С. Совершенствование системы стратегического и территориального планирования // Вестник МГСУ. 2016. № 3. С. 5-18.
5. Алиев А.С., Стрельников А.И., Швецов В.И., Шер-шевский Ю.З. Моделирование транспортных потоков в крупном городе с применением к московской агломерации // Автоматика и телемеханика. 2005. № 11. С. 113-125.
б| -
Научно-технический и производственный журнал
спектив развития города и того меньше - 8-10 тыс. пассажиров в час и соответственно не более 30 млн пассажиров в год.
Более того, согласно замерам, проведенным в 2018 г. в рамках разработки действующей в настоящее время Программы комплексного развития транспортной инфраструктуры (ПКРТИ), пиковые нагрузки для уличной сети вдоль трассы прокладки метрополитена составили порядка 6 тыс. человек.
В заключение необходимо констатировать тот факт, что исследования спроса на передвижения в городах России в соотношении с провозной способностью видов общественного транспорта формируют необходимость менять устоявшиеся стереотипы относительно необходимости строительства метрополитена в городах с численностью населения более 1 млн. В предыдущей статье, опубликованной в рамках данного исследования, уже было более подробно рассмотрено соотношение транспортных потоков и провозной способности различных видов транспорта [15].
Анализ зарубежного опыта выявил порог численности населения города, при котором целесообразно строительство метрополитена, - 3 млн и более. В городах с численностью населения от 1 до 3 млн целесообразно развивать легкий рельсовый транспорт.
References
1. Volod'kin P.P., Pugachev I.N. Influence of carrying capacity of urban passenger transport on the level of transport services of the population. Vestnik Mosk-ovskogo avtomobiinodorozhnogo gosudarstvenno-go tekhnicheskogo universiteta (MADI). 2010. No. 4, pp. 121-127. (In Russian).
2. Yakunin N.N., Nurgalieva D.H. Transport mobility of the population in the city of Orenburg. Vestnik Oren-burgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2014. No. 10 (171), pp. 224-229. (In Russian).
3. Vaksman S.A. Intracity mobility in the new conditions. Social and economic problems of development of transport systems of cities and zones of their influence. Proceedings of the XII international scientific and practical conference June 16-17,2003. Ekaterinburg: AMB. 2003, pp. 108-113. (In Russian).
4. Chuguevskaya E.S. Improvement of the system of strategic and spatial planning. Vestnik MGSU. 2016. No. 3, pp. 5-18. (In Russian).
5. Aliev A.S., Strel'nikov A.I., Shvecov V.I., Sher-shevskij Yu.Z. Modeling of traffic flows in a large city with application to the Moscow metropolitan area. Avtomatika i telemekhanika. 2005. No. 11, pp. 113-125. (In Russian).
^^^^^^^^^^^^^ |l2'2019
—------ ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
6. Сорокин А.А. Изучение транспортной подвижности населения города Ставрополя // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. 2011. № 3. С. 249-254.
7. Трофименко Ю.В., Якимов М.Р. Транспортное планирование: формирование эффективных транспортных систем крупных городов. М.: Логос, 2013. 464 с.
8. Бочаров Ю.П, Агасьянц А.А., Азаренкова З.В., Семенова О.С., Пышкин Н.С. Рекомендации по модернизации транспортной системы городов -МДС 30-2.2008. М.: ОАО ЦПП, 2008. С. 30-44.
9. Гарбер В.А. Интересная статистика по транспортным тоннелям и метрополитенам // Метро и тоннели. 2015. № 1. С. 30-35.
10. Воробьев А.Э., Титов А.Ю., Гаврилин В.А., Мень-шутин А.Ю., Бахирев И.А. Транспортная модель Московского региона. Сборник трудов «Вычислительные технологии в естественных науках. Методы суперкомпьютерного моделирования». Сер. Механика, управление и информатика. Москва, 2015. С. 49-62.
11. Фёдорова М.В Скоростной городской транспорт для современной агломерации // Транспортные системы и технологии. 2015. № 1. С. 26-36.
12. Gerasimov Y.Y., Karjalainen T., Sokolov A. GIS-based decision-support program for planning and analyzing short-wood transport in Russia // Croatian Journal of Forest Engineering. 2008. Vol. 29. № 2. P. 163-175.
13. Chang L.Y., Pollard N.S., Srinivasa S.S. Planing pre-grasp manipula tion for transport taks. Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2010. Сер. «2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2010» Anchorage, AK, 2010, pp. 2697-2704.
14. Котиков Ю.Г. Геоинформационная система Arcgis как интегратор в моделях планирования транспортных систем мегаполисов // Вестник гражданских инженеров. 2012. № 2 (31). С. 214-222.
15. Глозман О.С. Вопросы развития пассажирского транспорта в городах России // Жилищное строительство. 2018. № 11. С. 16-19.
6. Sorokin A.A. Odeling of traffic flows in a large city with application to the Moscow metropolitan area. Vestnik Severo-Kavkazskogo gosudarstvennogo tekhnichesko-go universiteta. 2011. No. 3, pp. 249-254. (In Russian).
7. Trofimenko Y.V., YAkimov M.R. Transportnoe plan-irovanie: formirovanie effektivnykh transportnykh system krupnykh gorodov [Transport planning: the formation of efficient transport systems of large cities]. Moscow: Logos. 2013. 464 p.
8. Bocharov YU.P., Agas'yanc A.A., Azarenkova Z.V., Semenova O.S., Pyshkin N.S. Rekomendatsii po modernizatsii transportnoi sistemy gorodov -MDS 30-2.2008 [Recommendations for the modernization of the urban transport system MDS 30-2.2008]. Moscow: CPP. 2008, pp. 30-44. (In Russian).
9. Garber V.A. Interesting statistics on transport tunnels and subways. Metro i tonneli. 2015. No. 1, pp. 30-35. (In Russian).
10. Vorobyov A.E., Titov A.Y., Gavrilin V.A., Men'shu-tin A.Y., Bahirev I.A. Transport model of the Moscow region. Collection of works "Computing technologies in natural Sciences. Methods of supercomputer modeling". Ser. "Mechanics, control and Informatics'. Moskow. 2015, pp. 49-62. (In Russian).
11. Fyodorova M.V High-speed city transport for modern agglomeration. Transportnye sistemy i tekhnologii. 2015. No. 1, pp. 26-36. (In Russian).
12. Gerasimov Y.Y., Karjalainen T., Sokolov A. GIS-based decision-support program for planning and analyzing short-wood transport in Russia. Croatian Journal of Forest Engineering. 2008. Vol. 29. No. 2, pp. 163-175.
13. Chang L.Y., Pollard N.S., Srinivasa S.S. Planing pre-grasp manipula tion for transport taks. Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2010. Сер. "2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2010' Anchorage, AK, 2010, pp. 2697-2704.
14. Kotikov Yu.G. Arcgis geographic information system as an integrator in the planning models of transport systems of megacities. Vestnik grazhdanskih inzhe-nerov. 2012. No. 2 (31), pp. 214-222. (In Russian).
15. Glozman O.S. Issues of development of passenger transport in cities of Russia. Zhilishchnoe Stroiteistvo [Housing Construction]. 2018. No. 11, pp. 16-19. (In Russian).
—------ ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Журнал «Жилищное строительство»
в базах:
е
НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
LIBRARY. RU
О
ULRICHSWEB
GLOBAL SERIALS DIRECTORY
RUSSIAN SCIENCE CITATION INDEX (RSO)
WEB OF SCIENCE"1
122019
7
