Влияние пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему городов: На примере Санкт-Петербурга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.01, кандидат технических наук Левадная, Наталья Викторовна

• Левадная, Наталья Викторовна
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Левадная, Наталья Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор исследований по использованию пригородного железнодорожного транспорта во внутригородских пассажирских перевозках.

1.2 Опыт зарубежных стран в использовании пригородного железнодорожного транспорта в транспортной системе города.

1.3 Постановка задачи исследования.

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ГОРОДА

2.1 Обзор существующих методов анализа транспортной системы города.

2.2 Разработка методики анализа транспортной системы применительно к задаче определения влияния на систему пригородного железнодорожного транспорта.

2.3 Анализ существующих методов обследования пассажиропотоков.

2.4 Методы статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

Выводы по разделу 2.

3 СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО

ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ПРИГОРОДНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА ТРАНСПОРТНУЮ СИСТЕМУ ГОРОДА

3.1. Особенности работы по изучению пассажиропотоков.

Определение границ изучения.

3.2. Обследования пассажиропотоков на транспорте.

3.3. Анализ транспортной ситуации.

3.5. Методы повышения привлекательности пригородного железнодорожного транспорта.

Выводы по разделу 3.

4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАССАЖИРОПОТОКОВ МЕЖДУ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГОЙ И ДРУГИМИ ВИДАМИ ТРАНСПОРТА

4.1 Выбор и обоснование математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети.

4.2. Адаптация математической модели для решения транспортных задач.

4.3. Исследование распределения пассажиропотоков с помощью математического моделирования.

4.4. Перераспределение пассажиропотоков в результате математического моделирования.

4.5. Оценка экономической эффективности от реализации инвестиционного проекта.

Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему городов: На примере Санкт-Петербурга»

Актуальность проблемы. В последние десятилетия городские и пригородные пассажирские перевозки претерпели серьезные изменения в количественном и качественном плане. Жители совершают более продолжительные поездки на работу, учебу и отдых. Изменение стиля и образа жизни способствует росту числа поездок с целью развлечений или совершения покупок. Перераспределение населения в пользу пригорода приводит к увеличению пассажиропотоков в интенсивные часы «пик» в сторону города утром и из города вечером. Одновременно с этим рост уровня автомобилизации и коммерческого транспорта приводит к потерям пассажиров на общественном транспорте и к ряду проблем, связанных с возникновением многочисленных заторов движения на улицах города. При этом экологически чистый железнодорожный транспорт, являющийся незаменимым на связях крупных городов с пригородами, в нашей стране недооценивается, а его возможности используются плохо.

Однако во многих зарубежных странах пригородный железнодорожный транспорт используется и для внутригородских перевозок, оказывая влияние на перераспределение пассажиропотоков и всю транспортную систему крупных городов. Учитывая то, что методы повышения привлекательности пригородного железнодорожного транспорта достаточно хорошо исследованы и апробированы во всем мире и могут с успехом использоваться и в отечественном опыте, весьма актуальной становится проблема возможных изменений в транспортной системе городов при увеличении пассажиропотоков на пригородном железнодорожном транспорте.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка методического обеспечения, позволяющего определить влияние пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему города.

Научная новизна исследований заключается в следующем: Разработана методика анализа транспортной системы города применительно к задаче определения влияния пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему города. Выполнена адаптация математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети, разработана методика корректировки модели по результатам экспериментальных исследований.

Определена математическая зависимость распределения пассажиров пригородного железнодорожного транспорта в зависимости от времени, затрачиваемого на поездку.

Практическая значимость полученных результатов исследования: разработка методики проведения обследований пассажиропотоков на пригородном железнодорожном транспорте; определение зависимости пассажиропотоков утреннего и вечернего часов «пик», что в дальнейшем позволит сократить объемы обследования пассажиропотоков на пригородном железнодорожном транспорте и проводить их только в одни из «пиковых» нагрузок; использование результатов натурных обследований пассажиропотоков в транспортной части Концепции Генерального плана развития Санкт-Петербурга для прогноза маятниковых мигрантов; использование результатов натурных обследований для калибровки (корректировки) математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети; использование прогнозных данных математического моделирования в экономическом обосновании организации пригородного скоростного движения с использованием электропоезда повышенной комфортности «Спутник».

Реализации работы. Результаты выполненных исследований использованы:

1) при разработке НИР:

Исследование работы железнодорожного транспортного узла Санкт-Петербурга в освоении пригородных и городских перевозок», ПГУПС, 2003 г.

Обследование пассажиропотоков пригородных электропоездов на предмет населенности и определения структуры по субъектам Российской Федерации на Витебском и Балтийском направлениях», Дирекция пригородных перевозок «Транском» Октябрьской железной дороги, 2004 г.

Экспресс-анализ» использования скоростного электропоезда «Спутник» для пригородных сообщений Санкт-Петербург - Павловск и Санкт-Петербург - Колпино», Дирекция пригородных перевозок «Транском» Октябрьской железной дороги, 2004 г.

2) при разработке технических заданий по Генеральному плану развития Санкт-Петербурга:

Оценка перспективной численности маятниковых мигрантов на территории Санкт-Петербурга и их потребностей в услугах объектов городской инфраструктуры», ЗАО «Петербургский НИПИград», Бюро территориальных информационных систем и градостроительного моделирования, 2003 г.

Прогноз интенсивности автотранспортных потоков на входах в город и центр но вариантам развития структуры региональных магистралей, выполненным в концепции Генерального плана», ЗАО «Петербургский НИПИград», Бюро территориальных информационных систем и градостроительного моделирования, 2004 г.

3) при разработке проекта бизнес-плана «Организация пригородного движения на участке Санкт-Петербург Московский — Колпино Октябрьской железной дороги - филиала ОАО «РЖД», Дирекция пригородных перевозок «Транском» Октябрьской железной дороги, 2004г.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на Межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ПГУПС «Шаг в будущее» (ПГУПС, Неделя науки-2003), на секции «Городской транспорт» в Доме Ученых (Санкт-Петербург, 2003 г.), на научно-технической конференции «Шаг в будущее» (ПГУПС, Неделя науки-2004), международной конференции «Проблемы промышленного и городского транспорта» (ПГУПС, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 6 опубликованных работах общим объемом 2,6 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и 6 приложений. Общий объем диссертации - 242 страницы, в том числе 144 страницы основного текста, содержащего 29 рисунков и 34 таблицы. Список использованных источников содержит 75 наименований.

Заключение диссертации по теме «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте», Левадная, Наталья Викторовна

Выводы по разделу 4.

1. Для решения задач по определению влияния пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему города выполнени и обоснован выбор транспортной математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети. Показаны методы корректировки математической модели с целью ее адаптации для современной транспортной ситуации.

Определена аналитическая зависимость распределения пассажиров пригородного железнодорожного транспорта от времени, затрачиваемого на поездку f (t, A,S— Atsе 7* которая использовалась в применяемой математической модели.

2. С помощью математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети спрогнозирован пассажиропоток на электропоезде повышенной комфортности «Спутник» на направлении Санкт-Петербург - Колпино и Санкт-Петербург - Пушкин - Павловск и определена структура пассажирских перевозок до и после реализации проекта. Моделирование распределения пассажиропотоков между железной дорогой и другими видами транспорта позволило определить, что использование электропоезда «Спутник» позволит повысить пассажиропоток на пригородном железнодорожном транспорте на 6%. При этом произойдет увеличение пассажирооборота станций метрополитена (станция «Обухово» -на 10,5%, станция «Купчино» - на 1,7%); уменьшится пассажиропоток на наземном пассажирском транспорте на 6% (за счет привлечения пассажиров на железную дорогу), что подтверждено данными социологического опроса пассажиров.

3. Определена экономическая эффективность ввода электропоезда повышенной комфортности «Спутник» на направлении Санкт-Петербург -Колпино. При общем объеме инвестиций 571 435 тыс. рублей и сроке окупаемости 7,6 лет чистый дисконтированный доход составит 621 296 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты диссертации, выносимые защиту, состоят в следующем:

1. Определена тенденция снижения использования пригородного железнодорожного транспорта в транспортной системе Санкт-Петербурга в последние десятилетия. При этом отмечается рост уровня автомобилизации, что приводит к потерям пассажиров на общественном транспорте и сказывается на загрузке автодорог города.

2. Определена неэффективность использования возможностей пригородного железнодорожного транспорта.

3. Перспективный рост маятниковых мигрантов, прибывающих в Санкт-Петербург, предполагающий увеличение пассажиропотоков на транспорте, определил перспективный уровень загрузки транспортной сети, который без реконструктивных мероприятий на железнодорожном транспорте приблизится в 2025 году к 100%.

4. Выявлена необходимость проведения комплексного обследования пассажиропотоков с целью определения влияния пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему города.

5. Разработано методическое обеспечение, позволяющее провести анализ пассажиропотоков применительно к задаче определения влияния пригородного железнодорожного транспорта на транспортную систему города.

6. Предложена методика проведения обследований для определения пассажиропотоков на пригородном железнодорожном транспорте, особенность которой состоит в получении необходимой информации при минимальных трудозатратах.

7. Предложены методы статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

8. Определена тесная корреляционная связь между утренним и вечерним пассажиропотоками, что в дальнейшем позволит сократить объемы работ по изучению пассажиропотоков.

9. Обоснован выбор и адаптация транспортной математической модели определения межрайонных корреспонденций и потоков на сети, которая позволяет исследовать перераспределение пассажиропотоков между пригородным железнодорожным транспортом и другими видами транспорта для изучения их влияния.

10. Показаны методы корректировки математической модели для решения транспортных задач. Определена аналитическая зависимость распределения пассажиров пригородного железнодорожного транспорта от времени, затрачиваемого на поездку.

11.Данные натурных обследований и математического моделирования нашли практическое применение в Концепции Генерального плана развития Санкт-Петербурга до 2025 года, в бизнес-плане организации пригородного скоростного движения на участке Санкт-Петербург -Колпино Октябрьской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Левадная, Наталья Викторовна, 2005 год

1. Овечников Е.В., Фишельсон М.С. Городской транспорт. М.: Стройиздат, 1978., 200 с.

2. Фишельсон М.С. Городские пути сообщения. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1980., 292 с.

3. Ефремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В. А. Теория городских пассажирских перевозок. М.: Высшая школа, 1980. - 535 с.

4. Страментов А.Е., Сосянц В.Г., Фишельсон М.С. Городской транспорт. 2-е изд. М.: Стройиздат, 1969. - 423 с.

5. Самойлов Д.С. Научные основы организации пассажирского транспорта в городах: автореферат дис. На соиск. Учен. Степ. Д-ра техн. Наук. М.: 1972., 40 с.

6. Роговин А.Е., Ставничий Ю.А. Руководство по проведению транспортных обследований в городах. М.: Стройиздат, 1982., 73 с.

7. Скалов К.Ю., Михеев А.П. «Взаимодействие городского и пригородного железнодорожного транспорта», Транспорт, с. 125.

8. Гольштейн Е.Г. Транспортная задача и ее обобщения. Сборник статей «Методы и алгоритмы решения транспортной задачи», выпуск 1, М.: Госстатиздат, 1963.,149 с.

9. Питтель Б.Г., Федоров В.П. Математическая модель прогноза пассажиропотоков в городской транспортной сети// Экономика и мат. методы. 1969.

10. Самойлов Д.С. Городской транспорт, М.: Стройиздат, 1983., 384 с.

11. Гольц Г.А. Транспорт и расселение.- М.:Наука, 1981. -248 с.

12. Лившиц В.В. Автоматизация планирования и управления транспортными системами. М.:Транспорт,1987.

13. Лившиц A.JI., Мальц Э.А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. М., Советское радио, 1978.-248 с.

14. Мягков В.Н., Пальчиков Н.С., Федоров В.П. Математическое обеспечение градостроительного проектирования. (Под. ред. Овсиевича Б.Л.). Л."Наука", 1989., 144с.

15. Булычева Н.В., Дынкин А.Г., Питтель Б.Г., Федоров В.П.

16. Математическая модель и алгоритм прогноза пассажиропотоков в городской транспортной сети. Л., 1988.

17. Дынкин А.Г., Мовчан Э.Г. Методология расчета перспективных пассажиропотоков// Градостроительство: Применение математических методов и электронно-вычислительной техники в градостроительстве. Киев, 1966.

18. Швецов В.И., Алиев A.C. Математическое моделирование загрузки транспортных сетей. УРСС.2003г.64с.

19. Стенбринк П.А. Оптимизация транспортных сетей. М.: Транспорт, 1981.

20. Мягков В.Н. Метод оценки транспортной «напряженности» сложившегося или прогнозируемого расселения в крупном городе// Проблемы развития систем городского пассажирского транспорта. Л., 1984.

21. Шештокас В.В. Город и транспорт. М.: Стройиздат, 1984.176 с.

22. Фомин Г.Н. Использование прикладного системного анализа в проектировании и управлении развитием городов: Сб. статей М.: Стройиздат, 1974.

23. Нагинская В.С. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования: Учеб. пособ. для вузов. М.: Стройиздат, 1986.

24. Повышение качества транспортно-планировочных решений в градостроительном проектировании // Сб. научн. ст. ЦНИИП градостроительства. М.,1977

25. Проблемы комплексного развития транспортных систем городов.// Сб.научн. ст. БелНИИПградостроительства- Минск, 1978.

26. Транспортные проблемы современного градостроительства// Сб.научн. ст. БелНИИПградостроительства Киев: 1975.

27. Лившиц В.Н. Системный анализ экономических процессов на транспорте. М.: Транспорт, 1986.

28. Персианов В.А., Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортных систем, М.: «Транспорт», 1972.

29. Сообщение Санкт-Петербургского комитета государственной статистики // Санкт-Петербургские ведомости. 30.01. 2001. N 18.

30. Концепция генерального плана развития Санкт-Петербурга, 2003.

31. Комбинированные системы общественного рельсового транспорта. Железные дороги мира, 2000., №8, с.9-15.

32. Железные дороги Франции. Железные дороги мира, 1994 г., №1, с. 10.

33. Крейнин A.B., Тимохин Э.Ю. Проблемы пригородных перевозок в современных условиях, Железнодорожный транспорт, 1994., №1, с.54.

34. Некоторые итоги реструктуризации железных дорог Германии. Железные дороги мира, 2002., №12.

35. Линия Мюнхенской скоростной пригородно-городской железной дороги в новый аэропорт. Городской транспорт. 1994.

36. Проблемы развития городского и пригородного рельсового транспорта в США. Железные дороги мира, 2001., №1, с. 10-14.

37. Городская железная дорога в районе Сан-Франциско. Железнодорожный транспорт, 1979., № 3.

38. Крутой В.И., Попов В.В. Основы научных исследований М.: Высшая школа, 1989.

39. Ставиичий Ю.А. Транспортные системы городов. М.: Стройиздат, 1990,219 с.

40. Якшин A.M. Планировка транспортных сетей. Государственное архитектурное издательство, 1946.

41. Ефимова М.Р. Статистика. Уч. пособ. М.: Инфра-М, 2004, 336 с.

42. Шабарова Э.В. Железная дорога в городе М.: Транспорт, 1986,223 с.

43. Колесов A.A., Таулин Б.А., Шапкин И.Н., Шубко В.Г. Совершенствование пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте М.: Транспорт, 1991.- 143 с.

44. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Уч. пособ. М.: Логос, 2001, 536 с.

45. Разработка предложений по определению границ пригородной зоны Санкт-Петербурга, ЗАО «Петербургский НИПИград», 2002.

46. Исследование работы железнодорожного транспортного узла Санкт-Петербурга в освоении пригородных и городских перевозок: Отчет о НИР (заключ.)/ Петербургский государственный университет путей сообщения; Рук. Е.П. Дудкин, СПб, 2003., 120 с.

47. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог, «Транспорт», 1991., с.41.

48. СНиП 2.07.01-89 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений, п.6.6.

49. Якушин С.И. Организация пассажирских перевозок на железных дорогах, М, Трансжелдориздат,с.232.

50. Бабков В.Ф. Автомобильные дороги .- М.: Транспорт, 1983.

51. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги.

52. Отчет по второму этапу работы Концепции Генерального плана развития Санкт-Петербурга, этап 2003 года. ЗАО «Петербургский НИПИград». Бюро территориальных информационных систем и градостроительного моделирования. Санкт-Петербург, август 2003.

53. Персианов В.А, Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортных систем, М.: «Транспорт», 1972.

54. Швецов В.И., Алиев A.C. Математическое моделирование загрузки транспортных сетей. УРСС.2003.64с.

55. Wilson M.J. А Statistical theory of spatial distribution models // Transportation Research, 1967. Vol. 1. P. 253-270.

56. Popkov Yu.S. Microsystems theory and its application. Berlin, SpringerVerlag, 1995.

57. Wilson A.G. Entropy in urban and regional modeling, Pion, London, 1970.

58. Wilson A.G. A family of spatial interaction models and associated developments // Environment and Planning A, 1971. Vol. 3. P. 255-282.

59. Wardrop J.G. Some theoretical aspects of road traffic research in Proc. Institution of Civil Engineers II, 1952. Р/ 325-378.

60. Схема социально-экономического районирования Ленинграда и Ленинградской области и экономическая оценка их территории (этап 1989г.)- НТО в 4-х томах, -Л., ЛенНИПИГенплана, 1989.

61. Разработка методического и информационного обеспечения системы оценки, расчета ставок земельных платежей и налогообложения недвижимости., НТО, АОЗТ "Перспектива", 1995.,136с.

62. Зильберталь А.Х. Проблемы городского пассажирского транспорта. М. Л., Гострансиздат, 1937.

63. Бизнес-план организации пригородного скоростного движения на участке Санкт-Петербург-Колпино Октябрьской железной дороги -филиала ОАО «РЖД», СПб, 2005.

64. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования -М.: Экономика, 2002.

65. Дудкин Е.П., Левадная Н.В., Петрович МЛ., Лосин Л.А. Транспортная система Санкт-Петербурга (проблемы, прогнозы), журнал КИПС инфо, №2, с.48.

66. Левадная Н.В., Рябов Д.М., Дудкин Е.П. Применение моделирования транспортных систем города. Железнодорожный транспорт: проблемы и решения. Международный сборник трудов молодых ученых, аспирантов и докторантов. Выпуск 7. СПб, ПГУПС 2004.

67. Левадная Н.В. Актуальные проблемы скоростного сообщения город-аэропорт. Железнодорожный транспорт: проблемы и решения. Международный сборник трудов молодых ученых, аспирантов и докторантов. Выпуск 6, СПб, ПГУПС 2003 г.

68. Левадная Н.В. Обследование пассажиропотоков на границе ядра агломерации Санкт-Петербурга. Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. СПб, ПГУПС, 2003 г.

69. Дудкин Е.П., Коклева Н.Е., Левадная Н.В. Анализ транспортной системы Санкт-Петербурга и возможности повышения в ней роли пригородных железных дорог. Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 2, СПб, 2004 г., с.89.

70. Левадная Н.В., Лосин Л.А. Анализ загрузки автодорожных и железнодорожных въездов в Санкт-Петербург. Проблемы промышленного и городского транспорта. Сборник трудов международной конференции. СПб, ПГУПС, 2005 г.