CC BY
8
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО, ОРГАНИЗАЦИОННОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ СИСТЕМАМИ
РЕГИОНА
1 2 3 4 ©
Агуреев И.Е. , Герасимов А.А. , Пышный В.А. , Темнов Э.С.
1Д.т.н., кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство», Тульский государственный университет; Генеральный директор, ООО «Институт городского транспорта» г. Москва;
3'4К.т.н., кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство», Тульский государственный
университет;
Аннотация
Статья посвящена обоснованию разработки и внедрения программного, организационного и методического видов обеспечения с целью реализации стратегий устойчивого транспортного развития регионов РФ, а так же мерам и мероприятиям, необходимым для повышения транспортной доступности, транспортной подвижности населения и безопасности дорожного движения.
Ключевые слова: стратегия развития транспорта, транспортная система, организация и безопасность дорожного движения.
Keywords: transport development strategy, transportation system, traffic organization and safety.
Разработка инструментария программного, организационного и методического обеспечения является необходимым элементом для успешной реализации транспортных стратегий регионов РФ. В стратегии транспортного развития (СТР) города разрабатываются цели и индикаторы развития транспортной системы, приоритеты транспортной политики, сценарии развития, механизмы реализации стратегии, ожидаемые результаты, экономическое обоснование и др. Стратегия содержит прогнозы развития, как правило, на 5, 10 и 15 лет, вследствие чего при ее построении неизбежно применяются различные методы моделирования транспортных систем, структуру и содержание которых приходится прогнозировать на основе генерального плана, демографических данных (в динамике), информации о типах застройки, традиций и перспектив развития городского маршрутного транспорта, состояния и планов развития улично-дорожной сети (УДС) и многого другого. Одной из основных задач при разработке СТР становится расчет подвижности населения на различных этапах прогноза с учетом индивидуального и городского пассажирского транспорта общего пользования (ГПТОП) [1,121; 2,50; 3,8].
В результате обеспечивается эффективное выполнение СТР субъекта, что позволит достичь требуемого уровня целевых показателей: а) обеспечение снижения количества ДТП в центральной части города; б) снижение количества ДТП с пострадавшими и наездов на пешеходов; в) повышение скорости движения на основных загруженных участках улично-дорожной сети города; г) снижение нагрузки на транспортную сеть в центральной части города; д) увеличение пассажиропоток на ГПТОП. Конкретные значения целевых показателей задаются на основе аналитических оценок, расчетов, экспертиз, прогнозов. Наличие СТР региона позволяет избежать многочисленных издержек при изменении руководства регионов, обеспечить преемственность принятий решений в долгосрочной перспективе, в то же время иметь возможность адаптировать содержание СТР к изменяющимся условиям.
Целью настоящей работы является обоснование необходимости разработки организационного, методического и программно-математического обеспечения для
© Агуреев И.Е., Герасимов А.А., Пышный В.А., Темнов Э.С., 2017 г.
реализации транспортных стратегий регионов РФ. Задачами работы является обоснование необходимости решения отдельных укрупнённых проблем.
1. Выполнение обследований транспортной системы региона (обследование транспортных, грузовых и пассажирских потоков, анкетирование предприятий и различных категорий граждан и т.п.). Результаты данных обследований позволят выявить существующие показатели работы транспортной системы и уровень удовлетворенности жителей, определить основные корреспонденции, а также разработать транспортную модель субъекта.
2. Разработка, калибровка, апробация и внедрение комплексной информационно-математической транспортной модели региона и его центра на основе передовых программных средств и мирового опыта. На данном этапе создается основной инструмент, позволяющий выявлять наиболее «узкие» места транспортной системы субъекта, проводить оценку предлагаемых мероприятий и отбирать наиболее эффективные из них.
3. Разработка и внедрение подходов реализации СТР.
4. Разработка материалов в части организационного и программно-методического обеспечения, необходимых для создания Центра организации дорожного движения (ЦОДД) как главного органа при принятии решений в сфере организации и безопасности дорожного движения (ОБДД).
Центр организации дорожного движения позволит осуществлять централизованную политику в сфере организации дорожного движения и решать следующие задачи: а) оперативный контроль за состоянием организации дорожного движения; б) обеспечение разработки комплексной схемы организации дорожного движения (КСОДД) и координирование реализации мероприятий в рамках КСОДД; в) обеспечение подготовки необходимой проектной документации и установки соответствующих технических средств организации дорожного движения (ТСОДД); г) разработка проектов нормативных актов субъекта в части организации дорожного движения; д) информационно-аналитическая поддержка работы транспортного комплекса, в том числе в части РЯ-деятельности.
Рассмотрим более подробно обоснование решения главных задач.
Выполнение обследований транспортной системы региона (обследование транспортных, грузовых и пассажирских потоков, анкетирование предприятий и различных категорий граждан и т.п.). Результаты данных обследований позволят выявить существующие показатели работы транспортной системы и уровень удовлетворенности жителей, определить основные корреспонденции, а также разработать транспортную модель субъекта.
В результате обследования УДС может быть получена информация для построения графа улично-дорожной сети, содержащая сведения об организации дорожного движения, геометрии перекрестков и перегонов, пропускной способности и средней скорости движения по перегонам, разрешенным направлениям движения, светофорным объектам и другим техническим средствам ОДД [4,129; 5,123].
Обследование транспортных потоков предоставляет информацию о интенсивностях и составе грузовых и пассажирских потоков в течение суток на каждом перекрестке и перегоне, о расположении остановочных пунктов городского и пригородного пассажирского транспорта общего пользования, маршрутные схемы, расписания, фактические ГЛОНАСС-треки и т.п.
Определение центров притяжения - мест приложения труда, в том числе анкетированием предприятий дает информацию о расположении предприятий и количестве рабочих мест, примерные графики их работы, а также сведения о характере трудовых передвижений работающих: тип передвижения, вид транспорта, число пересадок, маршрут движения и т.д.
В результате анализа мест проживания, в том числе анкетированием предприятий, будет получена информация о транспортных районах, категориях и количестве проживающих в них, характере расселения, перспективах застройки.
Анализ центров притяжения - социально-культурных, торговых центров, мест учебы, здравоохранения и т.д., в том числе анкетированием населения, позволит получить данные об основных местах учебы и количестве обучающихся в них, о торговых центрах, местах культурно-бытового назначения, здравоохранения, примерные графики их работы и количестве людей, их посещающих, и т.п.
Существенной особенностью решения задачи обследования транспортных систем является представление о стохастическом и динамическом характере функционирования транспортной макросистемы. Такие подходы могут быть реализованы в рамках нелинейной динамики транспортных систем [6,139; 7,62; 8,96].
Разработка, калибровка, апробация и внедрение комплексной информационно-математической транспортной модели региона на основе передовых программных средств и мирового опыта. На данном этапе может быть создан основной инструмент, позволяющий выявлять наиболее «узкие» места транспортной системы субъекта, проводить оценку предлагаемых мероприятий и отбирать наиболее эффективные из них [7,67 9,28]. Отметим основные этапы решения этой задачи.
1. Определение и выбор наиболее перспективной программно-аппаратной платформы для создания транспортной модели путем анализа рынка соответствующего обеспечения и экспертной оценки.
2. Приобретение, монтаж и наладка необходимого программного и аппаратного обеспечения в составе ЦОДД.
3. Создание и внесение в модель необходимых графических и цифровых баз данных и справочников на основе результатов обследований.
4. Выполнение тестовых решений всех типов задач и калибровка транспортной модели с целью достижения необходимой точности.
5. Формирование всех необходимых видов отчетов, выполнение апробации полного цикла функционирования программно-аппаратного обеспечения транспортной модели региона для решения задач управления транспортной системой.
6. Создание методического обеспечения для эксплуатации транспортной модели, а также технического задания для создания ЦОДД.
При этом возможности транспортной модели региона для решения задач управления транспортной системой должны, как минимум, обеспечивать следующие функции.
1. Отображение существующей УДС и маршрутных сетей регионального центра и региона, а также схем организации дорожного движения, оценка эффективности существующей организации дорожного движения, а также предлагаемых перспективных мероприятий.
2. Решение задач расчета загрузки УДС, пассажиропотоков в маршрутных сетях, скоростей движения на участках УДС и времени задержек, анализ эффективности работы маршрутной сети общественного транспорта и формирование предложений по её оптимизации, включая организацию выделенных полос.
3. Решение тех же задач для любых вариантов изменения схем ОДД, внедрения алгоритмов адаптивного управления светофорами, координированных светофорных объектов (СО), одностороннего движения, устройства парковок и платного парковочного пространства и т. д.
4. Решение тех же задач для случаев изменении ОДД при ремонте участков УДС, закрытии их при проведении массовых мероприятий и т.д., оптимизация графика производства работ (перекрытий) на УДС.
5. Решение задач прогнозирования транспортной ситуации при проектировании новых схем УДС и маршрутных схем, подготовка списка приоритетных мероприятий по строительству дорожных объектов, в том числе в рамках повышения районной связности, оценка социально-экономических показателей реализации проектов строительства и организации дорожного движения.
6. Наглядное графическое отображение характеристик транспортных потоков, отображение состояния дорог и улиц центра региона и поддержка принятия решений в области организации работ по содержанию, ремонту и строительству дорог и улиц, оценка обеспеченности проектов застройки территорий достаточным развитием транспортной инфраструктуры.
7. Поддержка принятия решений при организации пешеходного и велосипедного движения.
8. Отображение любых характеристик транспортной системы региона (межрайонные корреспонденции, связность районов, плотности сети, доступность транспорта, состояние транспортных узлов, интеграция видов транспорта и т.п.).
9. Формирование необходимых отчетов о работе и состоянии транспортной системы для руководства.
10. Отображение транспортной ситуации в режиме реального времени.
11. Автоматизация выработки алгоритмов адаптивного регулирования СО в течение суток на основе обработки получаемой информации о транспортных потоках.
Решение выше описываемых укрупнённых проблем несомненно даст положительный результат и будет способствовать развитию городских транспортных систем. Комплексный подход, предполагающий не только разработку СТР, но и обязательную ее реализацию, позволит значительно улучшить показатели развития транспортных систем субъектов РФ. Инструментарий для управления транспортными системами регионов охватывает широкий спектр задач и позволяет различными методами и способами находить пути их решения. Применение предлагаемого программного, организационного и методического обеспечения позволит создавать эффективные СТР и оптимизировать процессы их реализации.
Литература
1. Спирин И.В. Перевозки пассажиров городским транспортом. Справочное пособие. / И.В. Спирин ; М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 413 с. - ISBN 5-94628-050-3
2. Сафронов Э.А. Транспортные системы городов и регионов: Учебное пособие. / Э.А. Сафронов ; Издательство АСВ, - М., 2007. - с. 288 с илл. - ISBN 5-93093-345-6
3. Логистика: общественный пассажирский транспорт : учебник / ред. Л. Б. Миротин. - М. : Экзамен, 2003. - 222 с. - ISBN 5-94692-482-6.
4. Агуреев И.Е., Швецов В.И., Пышный В.А.Моделирование загрузки улично-дорожной сети // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. № 6-2. С. 127-139
5. Агуреев И.Е., Митюгин В.А., Пышный В.А. Подготовка и обработка исходных данных для математического моделирования автомобильных транспортных систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. № 6. С. 119-127
6. Агуреев И.Е., Богма А.Е., Пышный В.А. Динамическая модель транспортной макросистемы // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. № 6-2. С. 139-145
7. Агуреев И.Е., Пышный В.А. Закономерности влияния капитальных вложений в развитие улично-дорожной сети на характеристики транспортных процессов // Мир транспорта и технологических машин. 2013. № 4 (43). С. 61-68
8. Агуреев И.Е., Атлас Е.Е. Хаотическая динамика в системах транспорта // Сложность. Разум. Постнеклассика. 2012. № 1. С. 94-106
9. Пышный В.А. Разработка и использование методики прогнозирования эффективности функционирования автомобильной транспортной системы // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. № 5-1. С. 23-30.
