Научная статья на тему 'Современные технологии для оценки транспортной доступности'

Современные технологии для оценки транспортной доступности Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
198
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЦЕНКА ТРАНСПОРТНОГО СПРОСА / ТРАНСПОРТНАЯ ДОСТУПНОСТЬ / GPS ТРЕКЕРЫ / MOBILITY DEMAND ESTIMATION / TRANSPORTATION ACCESSIBILITY / ACCESSIBILITY PLANNING METHODS / GPS TRACKERS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Левашев А. Г., Лагерев Р. Ю., Сигаева В. С., Белоусова О. Л., Толстиков М. С.

Статья посвящена методам оценки существующей транспортной доступности. Рассмотрены возможности применения современных информационных технологий для оценки транспортной доступности.

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

MODERN TECHNOLOGY FOR THE EVALUATION OF TRANSPORT ACCESSIBILITY

The article is devoted to the methods of the current transport accessibility estimation. The possibilities of the implementation of the modern informational technologies in the field of the accessibility estimation are discussed.

Текст научной работы на тему «Современные технологии для оценки транспортной доступности»

4. Кожевников В.И., Вытяжков Д.В., Толмачев В.В., Луговенко В.В., Гриценко A.A. Автоматизированная система управления дорожным движением // Вестник СевКавГТУ. Серия «Естественнонаучная», 2003. №1(6).

5. Михайлов А.Ю., Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей городов. Новосибирск : Наука, 2004. 267 с.

6. Проект планировки территории г. Иркутска - http://www1.irkutsk.ru/?rubr=666

7. Highway Capacity Manual. / TRB Special Report N 87. TRB, Washington, D.C., 1965. 398 p.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Левашев Алексей Георгиевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет, тел.: 89148805378, e-mail:transport@istu.edu

Иванченко Екатерина Сергеевна, студентка группы ОБД-07-1, кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет

Маркова Юлия Анатольевна, студентка группы ОБД-07-1, кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет

Levashov A.G., Candidate of Technical Sciences, associate professor, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University, tel.:89148805378, e-mail: transport@istu. edu

Ivanchenko Ye.S., undergraduate, OBD -07-1 group, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University

Markova Yu.A., undergraduate, OBD-07-1 group, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University

УДК 625.712

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНОЙ ДОСТУПНОСТИ

А.Г. Левашев, Р.Ю. Лагерев, В.С. Сигаева, О.Л. Белоусова, М.С. Толстиков

Статья посвящена методам оценки существующей транспортной доступности. Рассмотрены возможности применения современных информационных технологий для оценки транспортной доступности.

Ключевые слова: оценка транспортного спроса, транспортная доступность, GPS трекеры.

MODERN TECHNOLOGY FOR THE EVALUATION OF TRANSPORT ACCESSIBILITY

A.G. Levashov, R.Yu. Lagerev, V.S. Sigayeva, O.L. Belousova, M.S. Tolstikov

The article is devoted to the methods of the current transport accessibility estimation. The possibilities of the implementation of the modern informational technologies in the field of the accessibility estimation are discussed.

Key words: mobility demand estimation, transportation accessibility, accessibility planning methods, GPS trackers.

Оценка транспортной доступности - достаточно традиционная задача, имеющая свою историю.

Традиционно оценка существующей транспортной доступности базируется на методах опроса населения, в ходе которого получают данные:

• о подвижности населения, то есть о количестве и видах передвижений по различным целям;

• времени совершения передвижений;

• затратах времени на передвижения и структуре затрат времени (накладные затраты: продолжительность подходов к остановочным пунктам, время ожидания на остановочных пунктах, время, затрачиваемое на пересадки, время отходов от остановочных пунктов, суммарное время поездок).

Обследования выполняются с применением специально разрабатываемых анкет, содержание и количество вопросов в которых выбирается в зависимости от целей обследования. Преобладают два способа выполнения обследований.

В первом случае анкеты раздаются для заполнения (по месту проживания или работы), затем собираются и подвергаются обработке (оцифровке). Последняя заключается в представлении записей анкет в численной форме, при этом трудоемкость обработки анкеты в зависимости от ее объема может составлять от 10 до 30 минут.

Второй вариант предполагает проведение интервью, при этом наиболее распространенный способ - интервьюирование, проводимое непосредственно на автомобильной дороге. Определяется доля транспортных средств в потоке, составляющая репрезентативную выборку. Водители останавливаемых транспортных средств опрашиваются интервьюерами, заполняющими анкеты. Анкеты обрабатываются, как и в первом случае.

Кроме того, в практике встречаются случаи применения телефонных опросов по месту жительства.

С учетом требования необходимости достижения репрезентативной выборки анкетирование с целью получения данных о подвижности населения и транспортной доступности является трудоемкой и дорогой процедурой. Для выполнения обследований требуется достаточно большая численность рабочего персонала. Несмотря на организационную сложность, трудоемкость и высокую стоимость анкетирования, оно систематически выполняется в зарубежной практике.

О внимании, уделяемом таким транспортным обследованиям в США, свидетельствует существование в рамках национального Комитета транспортных исследований специального подкомитета Travel Survey Methods Committee (ABJ40). За последние годы ABJ40 подготовил целый ряд методических документов:

• Стандартное обследование передвижений на уровне домовладения (NCHRP Research

Results Digest_261. The Case for Standardizing Household Travel Surveys).

• Стандартная процедура обследований персональных передвижений (NCHRP Report

571. Standardized Procedures for Personal Travel Surveys).

• Дополнение к стандартной процедуре обследований персональных передвижений

(Appendix to NCHRP Report 571. Standardized Procedures for Personal Travel Surveys.

Technical).

Следует отметить, что за последние два десятилетия в Российской Федерации не публиковались методические рекомендации по проведению обследований подвижности населения.

Развитие информационных технологий предоставляет принципиально новые возможности оценки транспортной доступности.

В последние годы отмечается новая тенденция - применение современных информационных технологий для сбора и обработки данных о транспортном поведении. Общей чертой таких обследований является привлечение добровольных участников (волонтёров), которые предоставляют информацию о своих передвижениях.

Одна из применяемых технологий - заполнение анкет, размещенных на муниципальных или специальных сайтах. Примером предоставления шаблона для занесения данных о передвижениях и инструкций по занесению является сайт http: //travelsurvey. uah.edu. Такой способ получения информации о передвижениях значительно снижает трудоемкость и стоимость обследований, поскольку отпадают трудоемкие процедуры:

• распространения и сбора анкет;

• оцифровка ответов заполненных анкет.

Недостаток этого способа сбора информации - вовлечение в обследование социально активной части населения, пользующейся современными информационными технологиями. Поэтому в практике европейских стран и Северной Америки сохранены требования проведения регулярных анкетных обследований подвижности населения. В частности, в Германии такие обследования проводятся каждые пять лет.

Для получения характеристик транспортной подвижности многие зарубежные компании и исследовательские учреждения активно внедряют GPS технологии. Примером этому является отчет компаний NUSTATS (http://www.nustats.com/) и GEOSTATS (http://www.geostats.com) «Сбор и анализ статистических данных по подвижности населения» [1].

Основной задачей указанных исследований явилось сравнение результатов фактических значений подвижности населения с результатами, получаемыми по результатам 4-х этапного транспортного моделирования. Оценивались такие суточные параметры, как частота поездок, наполняемость транспортного средства, длительность поездок, время поездок для раздельных групп пользователей транспортных сетей (школьники, пенсионеры, активное трудоспособное население). Данные об объемах исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристики исследований передвижений, выполняемые компанией GEOSTATS [1]

Район

Вашингтон Балтимор Чикаго Чикаго

Продолжительность сбора данных 14 мес. 9 мес. 8 мес. 4 мес.

Период обследований 02.200703.2008 05.200702.2008 03.200710.2007 03.200712.2007

Окончание табл. 1

Число обследуемых автомобилей или количество людей До 3 автомобилей на семью До 3 автомобилей на семью До 3 автомобилей на семью До 5 человек на семью старше 19 лет

Набор желающих Случайный Случайный Теле объявление Теле объявление

Объем выборки 1050 семей 400 семей 300 семей 160 семей

Объем генеральной совокупности 10200 семей 3800 семей 5800 семей 5800 семей

Доля выборки 10,3 % 10,5 % 5,2 % 2,8 %

Анализ зарубежной литературы позволяет утверждать, что использование GPS технологий активно внедряется в процесс изучения мобильности населения, особенно в США, где такие обследования проводятся с 1996 года. Например, только в штате Техас на сегодняшний день доля семей, выполняющих передвижение с GPS датчиками, составляет около 10 % [1]. Аналогичные исследования по изучению транспортной подвижности выполняются в городах Лос-Анджелесе, Питтсбурге (объем выборки 46 семей), Портленде.

В Канаде обследования по изучению подвижности выполняются в городе Галифакс, где число участников (волонтёров) проекта STAR в 2008 году насчитывалось около 2200 человек.

В Южной Америке обследования с использованием GPS детекторов главным образом, выполнялись для оценки транспортного обслуживания на основных узлах магистральных улично-дорожных сетей.

В Европе масштабные обследования проводились во Франции, к обследованиям было привлечено более 1500 семей, при этом, так же как и в США, GPS-детекторы предлагались на добровольной основе.

В Швеции более двухсот автомобилей, оснащённых GPS-трекерами, собирали статистику на протяжении двух лет.

В Японии аналогичные исследования базируются на GPS-датчиках, встраиваемых в аккумуляторные батареи сотовых телефонов. Это позволяет определить время начала поездки, вид передвижения, кроме того, информация, считываемая с такого оборудования, позволяет получать и обрабатывать статистику передвижений в режиме реального времени путем ее передачи через каналы интернет-связи. Сбор данных выполняется от 5 до 70 дней.

В Австралии на федеральном уровне действует программа TravelSmart, основной целью которой является обследование передвижений для получения матриц пассажирских корреспонденций (Trip distribution). Программа действует в штатах Новый Южный Уэльс и Виктория, городе Сидней.

Обобщение исследований транспортного поведения населения приведены в табл. 2.

Таблица 2

Исследования подвижности с применением современных информационных технологий

Страна Начало регулярных исследований Особенности проведения Источник (сайт)

США - Применение GPS-технологий в мобильных устройствах (смартфон, мини КПК) для сбора GPS-координат, временной отметки и типа используемого общественного транспорта. В зависимости от скорости может быть определен тип передвижения. www. geostats. com

Франция - Использование интерактивных карт транспортной сети и GPS-технологий для сбора информации о корреспонденциях людей. www. nustats. com

США, штат Техас 2004 Применение GPS-технологий, для выявления транспортного поведения. Используются автомобильные навигаторы, способные накапливать информацию о передвижении транспорта. www. geostats. com

Канада 1920 Сбор информации о перемещении людей при въезде в страну (заполнение специальных интерактивных анкет). www.statcan.gc.ca

Англия 1995 Заполнение специальных форм на официальном сайте департамента транспорта о совершённых поездках. www.dft.gov.uk

Германия 1994 Применение GPS технологий, для выявления транспортного поведения с использованием мобильных устройств (смартфон, мини КПК) или специальных GPS-приемников. www.mobilitaetspa nel.ifv. uni-karlsruhe.de

США (New York) 1997 Применение карманных GPS-трекеров, способных сохранять информацию о передвижениях людей. www.nymtc.org

США, штат Техас Применение GPS технологий, для выявления транспортного поведения людей с применением мобильных устройств. www.ce.utexas.edu

США, штат Техас 1997 Применение GPS-технологий, для выявления транспортного поведения, расположенных в автомобилях и в мобильных устройствах (смартфон, мини КПК). www. onlinepubs. trb.org

Окончание табл. 2

Франция 2008 Применение GPS-технологий, для выявления транспортного поведения, расположенных в автомобилях и в мобильных устройствах (смартфон, мини КПК) или специальных GPS приемниках. www. geostats. com

США, штат Флорида 1997 Применение мини КПК Sony MagicLink PIC-2000 со встроенным интерфейсом для GPS-приемника. Возможность отсылки информации по завершении записи трека. www. fhwa. dot.gov

США, штат Вирджиния 2000 Применение GPS-технологий на индивидуальном транспорте с целью выявления общего времени движения, времени остановки и времени движения. www.rvarc.org

США, штат Калифорния 2004 Применение GPS-технологий на всех видах городского транспорта, включая пешие передвижения и передвижения на велосипеде. www.ahmct. ucdavis.edu

США, штат Джорджия 2001 Применение GPS-технологий, для выявления транспортного поведения, расположенных в автомобилях и в мобильных устройствах (смартфон, мини КПК) или специальных GPS-приемниках. http:// commuteatla nta. ce.gatech. edu/ Resources/01-03255.pdf

Широкое использование GPS трекеров объясняется целым рядом причин. Обследования с использованием GPS технологий являются «пассивными», регистрирующими обследованиями, не требующими привлечения значительного по численности рабочего персонала. При этом трекеры (рис. 1) могут применяться, как для фиксации передвижений на индивидуальном транспорте, так и для передвижений пешком или с использованием общественного транспорта. GPS трекеры широко доступны, поскольку этот функционал имеется во многих моделях сотовых телефонов.

Рис. 1. Варианты GPS-трекеров, используемые для оценки характеристик подвижности населения: а) Автомобильный GPS-трекер б) Пешеходный GPS-трекер

При значительно меньших затратах времени в сравнении с анкетированием, получают максимум точной информации о характеристиках транспортной подвижности пользователей системы:

• адрес и время начала передвижения;

• адрес назначения и время окончания передвижения.

Цель поездки определяется на основании трехмерных координат начальной и конечной точек передвижений пользователей системы. Кроме того, получают такую важную информацию как:

• расстояния и время передвижений между отдельными контрольными точками;

• значения мгновенных и средних скоростей движения;

• темп движения.

На отечественном рынке достаточно широко представлены различные модели трекеров и сотовых телефонов, которые применяются для массовых обследований зарубежными коллегами. Поэтому ниже, как пример (рис. 2-4), приведены характеристики передвижения в зоне подходов к Новому Ангарскому мосту одного из пользователей сотового телефона с GPS функциями (в качестве отображаемого параметра контрольной точки трека выбран показатель - время).

Обработки данных с GPS-трекеров может выполняться с использованием достаточно доступного и недорогого программного обеспечения, например, такого как GPSTravelTime (www. j amartech.com) или MapEdit. Основное назначение этих программ - обработка и анализ данных о времени передвижении и определении задержек. Основным достоинством этих программ является графическое представление основных характеристик передвижений, как для отдельных участников, так и целых групп волонтёров, которые добровольно участвуют в обследовании.

Учитывая размеры территорий субъектов Российской Федерации, применение GPS-трекеров является наиболее перспективным способом получения информации о подвижности и транспортной доступности.

Рис. 2. Пример анализа характеристик маршрута следования с использованием GPS -трекера в г. Иркутске (левобережный подход к Новому мосту через р. Ангару). Контрольные точки выставляются на маршруте через заданный интервал времени

Рис. 3. Характеристики маршрута движения, полученного с помощью GPS -трекера и

обработанные в программе MapEdit

Рис. 4. Пример экспорта данных о маршруте комбинированного передвижения (пешком и с использованием автомобиля) в программу Goog^Ea!^^, полученных с помощью

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

GPS -трекера и функции GoogleЛокатор

Наибольшую проблему в организации обследований с применением GPS-трекеров представляют менталитет населения и его отношение к участию в различных обследованиях.

В отличие от стран Западной Европы, где население привыкло к достаточно систематическим обследованием и охотно сотрудничает с местными властями, в Российской Федерации не накоплен такой опыт. Наибольшая сложность заключается в привлечении достаточно большого количества добровольных участников, предоставляющих информацию о своих передвижениях.

Мы считаем, что одной из основных задач, требующих решения в первую очередь, является разработка нормативных руководств по применению новых технологий для оценки транспортного поведения населения, что позволит получить необходимую базу данных для транспортных расчетов в рамках разработки генеральных планов, комплексных транспортных схем и оценки качества предоставляемых транспортных услуг.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Wolf Jean, Lee Michelle. Synthesis of and Statistics for Recent GPS-enhanced Travel Surveys// International conference on survey methods in transport: harmonisation and data comparability. France 2008 / GeoStats, Atlanta, GA 30318 USA, 2008. 17 p.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Левашев Алексей Георгиевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет тел.: 89148805378, e-mail: transport@istu.edu

Лагерев Роман Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, и.о. заведующего кафедрой «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет, тел.: (3952) 40-56-94, e-mail: transport@istu.edu

Сигаева Виктория Сергеевна, студентка группы 0БД-07-1, кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет

Белоусова Оксана Леонидовна, студентка группы 0БД-07-1, кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет

Толстиков Михаил Сергеевич, студент группы ОБД-07-2, кафедры «Менеджмент на автомобильном транспорте», Иркутский государственный технический университет

Levashov A.G., Candidate of Technical Sciences, associate professor, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University, tel.:89148805378, e-mail: transport@istu. edu

Lagerev R.Yu., Candidate of Technical Sciences, associate professor, alternate head of Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University, tel.:(3952) 40-56-94, e-mail: transport@istu.edu

Sigayeva V.S., undergraduate, 0BD-07-1 group, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University

Belousova O.L., undergraduate, OBD-07-1 group, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University

Tolstikov M.S., undergraduate, OBD-07-2, Automobile Transportation Management Department, Irkutsk State Technical University

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.