ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ
ИНТЕГРАЦИИ ВЕЛОИНФРАСТРУКТУРЫ В ТРАНСПОРТНУЮ СЕТЬ ГОРОДА 9
1.1. Общая характеристика состояния велоинфраструктуры в мире и в
России 9
1.2. Описание и решение проблемы последней мили в мире и в России .. 14
1.3. Обзор типов объектов велоинфраструктуры 22
1.4. Обзор систем управления велотранспортом 24
1.5. Обзор систем микро-моделирования транспортных моделей 26
1.6. Выводы 28
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ ИНТЕГРАЦИИ
ВЕЛОИНФРАСТРУКТУРЫ СИСТЕМОЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА 29
2.1. Направления исследования велосипедной инфраструктуры 29
2.2. Проекты объектов велосипедной инфраструктуры 30
2.3. Варианты интеграции велотранспорта с системой общественного
транспорта 33
2.4. Методика анализа города с точки зрения потребности в транспорте. 35
2.5. Критерий эффективности для обоснования проектов по интеграции
велоинфраструктуры 37
2.6. Оценка повышения эффективности, экологической и дорожной
безопасности АТК 39
2.6.1. Методика оценки времени перемещения по единичным
веломаршрутам 39
2.6.2. Методика оценки значения транспортной работы велосипедистов 44
2.6.3. Оценка показателя эффективности АТК согласно развитию
велодвижения 47
2.6.4. Методика оценки уровня безопасности дорожного движения с
учетом велосипедистов 50
2.7. Выводы по главе 52
3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ПРИ
ИНТЕГРАЦИИ ВЕЛОИНФРАСТРУКТУРЫ С СИСТЕМОЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА ГОРОДА 54
3.1. Концептуальная модель и структура системы поддержки принятия
решений 54
3.2. Сбор данных 55
3.2.1. Велоифнраструктура и параметры велопешеходных потоков 55
3.2.2. Анкетирование потенциальных пользователей велосипедной
инфраструктуры 58
3.3. Анализ данных 59
3.3.1. Анализ статистических данных 59
3.3.2. Разработка базы данных СУБД Access 63
3.4. Имитационная модель 65
3.4.1. Разработка модели с существующей велоинфраструктурой 65
3.4.2. Разработка модели с улучшенной велоинфраструктурой 68
3.5. Принятие решений 69
3.6. Алгоритм выполнения расчетов системы поддержки принятия
решений при интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта 71
3.7. Выводы по главе 73
4. ВАЛИДАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ
ВЕЛОИНФРАСТРУКТУРЫ С СИСТЕМОЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА ГОРОДА (на примере г. Набережные Челны) 74
4.1. Определение критерия освоенности территории города 74
4.2. Определение компактности размера урбанизированной территории 75
4.3. Анализ маршрута последней мили и велоинфраструктуры г.
Набережные Челны 77
4.4. Валидация модели 87
4.5. Выводы по главе 89
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 90
5.1. Расчетные оценки эффективности АТК для городов Набережные Челны, Казани и Калининграда 90
5.1.1. Оценка величины показателя эффективности S1, обусловленного сокращением времени передвижения 90
5.1.2. Оценка объема транспортной работы автотранспорта, замещаемой
транспортной работой велосипедов 95
5.1.3. Оценка величины показателя эффективности S2, снижение
выбросов загрязненных веществ автотранспортом 97
5.1.4. Оценка величины показателя эффективности S3, снижение
расхода моторного топлива 102
5.1.5. Оценка численности населения S4, проживающего с
превышением допустимого уровня транспортного шума при развитии велосипедного движения 105
5.1.6. Оценка величины показателя эффективности S5, снижение
преждевременной смертности населения 107
5.1.7. Оценка безопасности движения с участием велосипедистов S6,
города Набережные Челны 109
5.2. Расчет окупаемости проекта 110
5.3. Итоговая оценка эффективности, экологической и дорожной
безопасности АТК 115
5.4. Выводы по разделу 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 130
Актуальность темы. Рост уровня автомобилизации в целом положительно влияет на жизнь человека. Развитие автотранспортного комплекса (АТК) способствует ускорению развития производства товаров и услуг, гибкости маршрутов движения, росту уровня комфортности поездок. Однако существует и негативные факторы, связанные с развитием процесса автомобилизации. К ним относятся снижение уровня мобильности населения при отдалении от центра города, появление проблемы последней мили, химическое загрязнение окружающей среды, негативное воздействие на здоровье населения, рост потребления природных ресурсов и другие факторы.
Появляется необходимость развития транспорта, главной задачей которого является создание устойчивой транспортной системы. Именно такое направление развития должно быть во главе городского планирования с учетом их активного роста в пределах, позволяющих рационально и безопасно использовать объекты АТК и соответствующей инфраструктуры.
Согласно данным, представленным в итоговом отчете о существующем положении дорожного движения в мире [1], приводится описание тенденции стремления к экологичному, а значит и к более безопасному уровню автомобилизации, посредством активного использования вело- и общественного транспорта. Представленное направление в АТК урбанизированных территорий повысит уровень дорожного движения с точки зрения безопасного передвижения не только водителей, но пешеходов и владельцев велотранспорта. Кроме того, тенденция развития в представленном направлении позволит повысить уровень здоровья населения, уменьшить уровень вредных выбросов в атмосферу и понизить уровень шума в городе, а также сократит автомобильные заторы [2].
Одним из наиболее значительных направлений, указывающих на
эффективное управление системой АТК урбанизированных территорий, на
чем стоит акцентировать внимание, является необходимость составления
5
планов на национальном уровне. С целью обеспечения разработки методов по поддержке безопасности, как следствие стремления в поиске равновесия между спросом населения на мобильность с использованием ресурсов системы автотранспортного комплекса города и соответствующим предложением для поддержания безопасности и оптимальной мобильности для пользователей [5].
При усовершенствовании свойств и объектов инфраструктуры системы автотранспортного комплекса нужно использовать результаты техникоэкономического обоснования. При этом, применение подобных улучшений отражается на общей безопасности транспортной сети. В подобных ситуациях есть требования по мониторингу сопутствующих рисков, причиной которых будут являться изменение выбора способа передвижения. С целью сокращения и минимизации негативных последствий подобных сопутствующих рисков появляется необходимость разработки системы для обоснования интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта. Для решения такой задачи разрабатывается система поддержки принятия решений, с использованием имитационных моделей в качестве интеллектуального ядра системы [3].
Целью работы является разработка системы поддержки принятия решений при интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта города. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выполнить обзор научной литературы по выявленной проблеме;
2. Исследовать теоретические основы интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта города;
3. Разработать методику выбора того проекта интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта, который изначально будет наиболее приемлем в каждом рассматриваемом случае;
4. Разработать ИС для системы поддержки принятия решений при интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта;
5. Оценить потенциальную эффективность экологической и дорожной безопасности, а также окупаемость и социальный эффект.
Методы исследования: анализ, сравнение, моделирование,
эксперимент.
Объектом исследования является: транспортная система города Набережные Челны.
Предмет исследования - последняя миля.
Научная новизна заключается в:
1) В разработке оригинальной методики обоснования выбора того проекта, который изначально будет наиболее приемлем в каждом рассматриваемом случае.
2) Применении имитационных моделей в качестве интеллектуального ядра СППР.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения. Текст диссертации изложен на 135 страницах, включая 49 рисунков, 34 таблицы. Список литературы включает 106 наименований отечественных и зарубежных источников.
Во введении описывается актуальность разработки системы поддержки принятия решений для интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта города, сформулирована цель работы, определена научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава представляет собой обзор научной литературы, в ней проводится исследование проблемы и решения последней мили, также проводится обзор систем управления и построения мультимодальных маршрутов, и систем микро - моделирования транспортных моделей.
В второй главе разработана методика обоснования выбора того проекта интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта, который изначально будет наиболее приемлем в каждом рассматриваемом случае.
В третьей главе описывается разработанная информационная система, построена концептуальная схема предметной области, разработана база данных и программные модули для выбора оптимального варианта маршрута и вывода рекомендаций по улучшению существующих объектов велосипедной инфраструктуры, созданы имитационные модели оптимальных вариантов маршрута.
В четвертой главе проведена валидация разработанной информационной системы для интеграции велоинфраструктуры с системой общественного транспорта на примере города Набережные Челны.
В пятой главе рассчитана эффективность экологической и дорожной безопасности, а также окупаемость и социальный эффект.
Заключение содержит, полученные при написании магистерской диссертации, практические и научные результаты.
В диссертации получены следующие основные результаты,
совокупность которых подтверждает достижение цели и решения задач
исследования.
1. Выполнен обзор научной литературы по развитию
велоинфраструктуры в разных городах России и мира, изучены решения
проблемы последней мили с помощью велотранспорта и использования
программ для постройки мультимодальных маршрутов.
2. Рассмотрена методика оценки эффективности автотранспортного
комплекса при развитии велодвижения и была предложена новая
оригинальная методика по выбору того проекта, который изначально будет
наиболее приемлем в каждом рассматриваемом случае.
3. Разработана информационная система обоснования интеграции
велоинфраструктуры с системой общественного транспорта города, которая
включает в себя: базу данных СУБД Access для хранения параметров
имитационных моделей; программу с алгоритмом для выбора оптимального
варианта маршрута последней мили, модели с существующей и улучшенной
велоинфраструктурой созданные в программном продукте Anylogic;
разработанную программу для проведения расчетов и вывода рекомендация
по определенным участкам выбранного оптимального варианта маршрута.
4. Проведена валидация разработанной информационной системы
обоснования интеграции велоинфраструктуры с системой общественного
транспорта города с использованием остановок последней мили «Проспект
Беляева» и «Проспект Хасана Туфана». Были рассмотрены по три самых
используемых вариантов маршрута от каждой остановки до центра
притяжения НТЦ КАМАЗ. С помощью разработанного алгоритма были
выбраны оптимальные варианты маршрутов с точки зрения затрат на
строительство. Затем выбранные маршруты были смоделированы,
определены проблемные участки, получены рекомендации с помощью
разработанной программы и проведена проверка адекватности полученных129
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
