Таблица 3-1 - Взаимосвязь плотности маршрутной сети с численностью населения

При меньшей плотности маршрутной сети уровень развития маршрутной системы в городе нельзя признать достаточным. При решении вопросов развития маршрутной сети городского пассажирского транспорта оптимизируют схемы маршрутов. Превышение нормативной плотности маршрутной сети приводит к увеличению числа пересечений маршрутов, в результате чего снижаются скорости движения на маршрутах, падает их провозная способность.

Строительными нормами и правилами, регламентирующими планировку и застройку городов и поселков, предусмотрено нормирование максимальных затрат времени пассажира на поездку во внутригородском сообщении дифференцировано по населенным пунктам определенной людности. Соответствующие нормативы затрат времени на поездки используются архитектурно-строительными организациями при проектировании и строительстве. Фактически в городах эти нормативы нарушаются, в связи с чем при организации и эксплуатации городского пассажирского транспорта общего пользования важное значение имеет компенсация недостатков планировочной структуры за счет транспортно-технологических мер.

Общие затраты времени пассажира на сетевую поездку (T_сет) определяются по формуле:

T_сет = 2 · T_пх + (T_ож + T_сл) · K_п, (3.1)

где:

T_пх - затраты времени на пеший подход к остановочному пункту, переход от остановки назначения до цели поездки, мин;

T_ож - затраты времени на ожидание посадки в транспортное средство, мин;

T_сл - затраты времени на следование в подвижном составе, мин;

K_п - коэффициент пересадочности.

Общие затраты времени пассажира на маршрутную поездку (T_марш) определяются по формуле:

T_марш = 2 · T_пх + T_ож + T_сл. (3.2)

Затраты времени на пешее передвижение к остановочному пункту (T_пх) в среднем равны времени пешего передвижения от остановочного пункта прибытия до цели поездки:

, (3.3)

где:

v_пеш - скорость пешего передвижения, км/ч;

- средняя плотность маршрутной сети, км^-1;

l_п - средняя длина перегона на маршруте, км.

Плотность сети скоростных автобусных маршрутов в среднем 0,5 км^-1. Рациональная длина перегона на маршруте с обычным поостановочным сообщением в среднем составляет 400 - 500 м. Для скоростных автобусных маршрутов средняя длина перегона увеличивается до 1200 - 1500 м. При длине перегона более указанного значения возрастают затраты времени пассажиров на пешие передвижения, а при меньшей снижается скорость сообщения на маршруте.

В обоих этих случаях возрастают общие затраты времени пассажиров на передвижения "от двери до двери". Среднюю скорость пешего передвижения согласно градостроительным нормативам для городских условий принимают 4 км/ч, а в городах с численностью населения 1 млн. жителей и более - 5 км/ч.

Необоснованные отклонения от указанных нормативов приводят к повышению общих затрат времени пассажиров. Рекомендуется обеспечивать минимальную длину перегона 300 - 400 м и максимальную 800 - 1000 м (для обычного сообщения).

Мероприятия по снижению затрат времени на пешие передвижения пассажиров должны быть направлены на обеспечение нормативной плотности маршрутной сети с учетом планировки и застройки городской территории, на рационализацию размещения остановочных пунктов на маршрутах, организацию специальных маршрутов для подвоза пассажиров непосредственно к местам массового приложения труда.

При установлении и планировании доступности маршрутной сети для пассажиров следует учитывать, что многие из пассажиров совершают в пути пересадки. По сути, каждая пересадка означает, что в большинстве случаев пассажир совершает пешее передвижение между остановочными пунктами соответствующих маршрутов (видов транспорта). Поэтому планирование маршрутной системы должно предусматривать надлежащую организацию пересадок пассажиров.

Беспересадочность сообщения - возможность для пассажира совершить поездку без пересадки в пути следования. Данный показатель особо значим для пассажиров пожилых, с малолетними детьми и следующих по культурно-бытовым целям.

Коэффициент пересадочности показывает среднее число пересадок, приходящееся на одну поездку "от двери до двери".

В городах со значительным числом транспортных микрорайонов практически невозможно организовать беспересадочное сообщение, поскольку число возможных маршрутов резко возрастает. Более компактная застройка городской территории способствует снижению пересадочности. Коэффициент пересадочности (К_п) возрастает при увеличении числа населения (людности) (N_нас) города в связи с быстрым ростом числа возможных транспортных связей и для средних условий может быть приближенно установлен по следующей корреляционной зависимости:

К_п = l_п · N_нас / (4,77 + 0,000154 · N_нас). (3.4)

Для городов с различными видами городского пассажирского транспорта общего пользования коэффициент пересадочности определяют с учетом всех видов транспорта. При отсутствии конкретных данных ориентировочно:

Более высокие (на 10% и более) значения К_п свидетельствуют о недостаточном уровне организации маршрутной сети.

Помимо коэффициента пересадочности К_п, учитывается максимальное число пересадок, с которым обеспечивается транспортная связь между самыми "неудобными" транспортными микрорайонами. Как правило, число пересадок не должно превышать одной. Пересадочность уменьшается при оптимизации маршрутной системы, рациональном расположении магистральных улиц, введении скоростного и экспрессного сообщений.

Общие затраты времени на поездку складываются из следующих элементов затрат времени:

пешеходные передвижения от места начала транспортного передвижения к остановочному пункту посадки пассажира в транспортное средство и от остановочного пункта прибытия до цели транспортного передвижения (пешеходные подходы). Эти передвижения являются базовыми при оценке доступности маршрутной сети для пассажиров. Вместе с этим, как показано далее в настоящем подразделе отчета, на пешеходные передвижения пассажира влияют опосредованно и другие элементы поездки;

ожидание посадки в транспортное средство;

следование в транспортном средстве по маршруту;

совершение пересадок.

Беспересадочные сообщения возможны лишь в малых городах, преимущественно возникших на узле дорог, когда число транспортных связей невелико.

Между отдельными элементами затрат времени на поездку, как было указано выше, существуют определенные взаимосвязи.

С увеличением средней длины перегона на маршруте изменяются затраты времени на пешеходные передвижения, скорости движения подвижного состава и время следования пассажира в подвижном составе. Рациональная средняя длина перегона для пассажира составляет 400 - 500 м. Эта норма для средней длины перегона была определена по критерию минимума затрат времени пассажиров на передвижение. При этом учитывались два эффекта противоположного действия:

- с одной стороны, при увеличении средней длины перегона на маршруте сокращается число остановочных пунктов, вследствие чего увеличивается скорость сообщения. Это приводит к уменьшению общих затрат времени на поездку за счет элемента "следование по маршруту";

- с другой стороны, при увеличении длины перегона возрастают затраты времени на пешеходные подходы пассажиров к остановочным пунктам на маршруте, что вызывает увеличение общих затрат времени на поездку за счет элемента "пешеходные передвижения".

В настоящих условиях перевозчики вынуждены исходить, прежде всего, из собственных экономических интересов. Поэтому практическое значение имеет установление рациональной средней длины перегона на маршрутах городского пассажирского транспорта общего пользования по критерию минимума приведенных издержек перевозчика. С увеличением длины перегона расходы на пробег сокращаются, но наблюдается также отток наиболее выгодных для перевозчика короткоследующих пассажиров. Поэтому рассматриваемая задача может ставиться и решаться как оптимизационная.

Расчеты показали, что экономически эффективная для перевозчика длина перегона составляет около 600 м.

Рациональную плотность транспортной сети, то есть протяженность транспортных линий, приходящихся на 1 км² селитебной площади города, определяют с учетом минимальных градостроительных нормативов. При этом естественным ограничением выступает сложившаяся плотность улично-дорожной сети города и его отдельных районов. Рациональная плотность транспортной сети для крупных городов составляет 200...300 м, причем в центральной части городов она может быть увеличена до 400...600 м. Для малых городов и поселков городского типа плотность транспортной сети может быть менее 200 м.

Следует учитывать, что одновременно с увеличением средней длины перегона при прочих равных условиях сокращаются затраты времени на ожидание посадки. Это происходит вследствие уменьшения времени оборотного рейса на маршруте. При нерегулярном движении транспортных средств за время больших интервалов между соседними выходами <3> на остановочных пунктах накапливается число пассажиров, превышающее расчетную величину. В результате увеличивается время на совершение пассажирообмена, что приводит к снижению скорости сообщения и увеличению затрат времени пассажира на следование по маршруту.

--------------------------------

<3> Выход - условная единица подвижного состава, для которой расписанием движения на маршруте предусмотрена работа на линии в данный день. В различные периоды работы выход может обеспечиваться различными транспортными средствами и водителями.

Взаимное влияние различных элементов затрат времени на поездку и их связи с прочими показателями качества обслуживания пассажиров схематически отображены на рисунке 3.1. Эти связи необходимо учитывать при внедрении мероприятий по сокращению затрат времени пассажиров на транспортные передвижения и при определении результатов этого внедрения.

Рисунок 3.1. Формирование затрат времени на поездку

с учетом взаимного влияния элементов этих затрат

Затраты времени на пешеходные передвижения к остановочным пунктам городского пассажирского транспорта и от них целиком определяются удаленностью этих пунктов от мест начала и окончания передвижения пассажира, поскольку средняя скорость пешехода не может быть изменена. С учетом планировки улиц и внутриквартальных проходов путь пассажира будет отклоняться от прямой линии, однако независимо от реальной конфигурации пути пешеходного подхода расстояние, проходимое пассажиром, геометрически можно разложить на две составляющие (рисунок 3.2):

- перемещение из глубины квартала к улице, по которой проходит маршрут (l_x);

- перемещение вдоль этой улицы к ближайшему остановочному пункту маршрута (l_y).

Рисунок 3.2. Схема передвижения пассажиров

к остановочному пункту:

1 - маршрут; 2 - остановочный пункт;

3 - строение; 4 - пассажиры.

Стрелками показан путь передвижения:

сплошные - к трассе маршрута (l_x);

пунктирные - вдоль трассы маршрута (l_y).

Штрихпунктирная линия делит рассматриваемый

перегон маршрута пополам

Расстояние l_x не зависит от планировочной структуры города, и в среднем , где - плотность транспортной сети в рассматриваемом районе города или городе в целом, км^-1.

После выхода на транспортную магистраль пассажир должен направиться к ближайшему остановочному пункту (направо или налево согласно эскизу на рисунке 3.2).

Таким образом, максимальный путь, преодолеваемый пассажиром вдоль трассы маршрута (l_y), составляет:

l_y = l_п / 2 км, (3.5)

где:

l_п - средняя длина перегона маршрута.

В среднем пассажир проходит вдоль трассы маршрута расстояние l_y:2 = l_п:4 км. Общие затраты времени на пешеходное передвижение (T_пх) в один конец составляют:

, (3.6)

где:

V_пеш - средняя скорость передвижения пешехода 4 - 5 км/ч (в зависимости от людности города).

Сокращать затраты времени пассажиров на пешеходные подходы можно за счет изменения плотности маршрутной сети и частоты расположения на ней остановочных пунктов транспорта общего пользования, однако возможности значительного изменения этих параметров практически отсутствуют.

Плотность маршрутной сети ограничена "сверху" плотностью существующей в городе улично-дорожной сети. При проведении работ по планировке современных городов учитывают потребности транспортной системы и необходимость компактной застройки городской территории. Так, при плотности улично-дорожной сети 100 м улицы и дороги занимают от 3% городской территории, при 200 м - 6%, а при 300 м - 9%. Очевидно, что при повышении плотности улично-дорожной сети для размещения в городе жилых массивов и промышленных зон эквивалентной емкости требуется пропорциональное увеличение городской территории. В связи с этим пропорционально увеличится средняя дальность поездки пассажира, транспортная работа, расход энергии на тягу и затраты на эксплуатацию транспортной системы.

Средняя дальность пешеходных передвижений может быть определена по модели расселения, представленной на рисунке 3.3. Окружность радиусом R = 500 м соответствует предельной по дальности зоне тяготения остановочного пункта, расположенного в ее центре O.

Рисунок 3.3. Модель расселения относительно места расположения остановочного пункта (точка O)

В общем случае принимают равномерную плотность расселения пассажиров внутри этой окружности. Введем в рассмотрение переменный радиус r, принимающий значения от 0 до R. Число пассажиров, проживающих на удалении r от остановочного пункта, соответствует площади кольцевой фигуры, заключенной между радиусами и , где - малое приращение. Площадь этой кольцевой фигуры пропорционально увеличивается по мере увеличения радиуса r при постоянном значении . Эта площадь (S) равна:

(3.7)

Полагая, что число пассажиров прямо пропорционально соответствующей части площади рассматриваемой круговой зоны тяготения остановочного пункта, примем во внимание, что среднее расстояние подхода к остановочному пункту можно определить из следующего условия:

(3.8)

Такое условие устанавливает, что число пассажиров, проживающих в пределах удаления от остановочного пункта, равного радиусу r_ср., должно быть равно числу пассажиров, проживающих далее указанного радиуса. Из предыдущего уравнения следует, что:

. (3.9)

Если исходить из норматива максимальной дальности пешеходного подхода R = 500 м, то . В практических приложениях полученное значение необходимо корректировать с учетом неравномерности застройки зоны тяготения остановочного пункта и неоднородной плотности расселения пассажиров.

При определении времени, затрачиваемого на пешеходные передвижения, следует учитывать скорости движения пешеходов (согласно действующим градостроительным нормативам средняя скорость пешехода принимается равной 4 км/ч, а для городов людностью более 1 млн. жителей - 5 км/ч). Скорость движения определенного пешехода существенно зависит от его возраста и состояния здоровья.