WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 |

«СОМОВ Эдуард Владимирович ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫМ ТРАНСПОРТОМ НА ПРИМЕРЕ Г. МОСКВЫ Специальность 25.00.33 – картография ДИССЕРТАЦИЯ на ...»

-- [ Страница 1 ] --

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени М.В. Ломоносова

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

УДК 528.94

СОМОВ Эдуард Владимирович

ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫМ

ТРАНСПОРТОМ НА ПРИМЕРЕ Г. МОСКВЫ



Специальность 25.00.33 – картография

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель:

д.г.н., проф. Тикунов Владимир Сергеевич Москва – 2015 Содержание

1. Введение:

2. Глава 1. Научно-методологические основы моделирования транспортной обеспеченности

2.1. Классические показатели транспортной обеспеченности

2.2. Доступность как характеристика транспортной обеспеченности....... 14

2.3. Система городского общественного транспорта города Москвы....... 24

3. Глава 2. Методика моделирования обеспеченности населения общественным транспортом

3.1. Проектирование и формирование тематической базы данных........... 3 3.1.1. Создание сетевой модели системы общественного транспорта.. 31 3.1.2. Информационное обеспечение

3.2. Система показателей для оценки обеспеченности населения общественным транспортом

3.3. Расчет показателей на основе ГИС-анализа сетевой модели системы общественного транспорта

3.3.1. Доступность транспортной инфраструктуры

3.3.2. Надежность и разнообразие транспортного обслуживания.......... 59 3.3.3. Выгодность положения в транспортной системе

4. Глава 3. Применение и анализ результатов моделирования

4.1. Анализ территориальной дифференциации обеспеченности населения общественным транспортом

4.2. Использование полученных результатов при оценке качества городской среды

4.3. Использование полученных результатов при оптимизации размещения объектов социальной инфраструктуры

4.4. Применения интегральной транспортной доступности для оценки размещения объектов различных типов локализации

5. Заключение

6. Список литературы

1. Введение:

Актуальность темы исследования В настоящее время, на фоне роста интереса к микрогеографии, урбанистке и исследованиям городов, становится все более актуальным моделирование транспортной обеспеченности при крупномасштабных исследованиях городских территорий, в том числе и методами картографического моделирования. [40, 44, 62] Транспортная обеспеченность

– как характеристика качества положения в транспортной системе является одним из ключевых факторов при оценке качества городской среды. Также она влияет и на прочие характеристики городской среды, так как определяет ежедневные временные затраты на реализацию потребностей человека, а зачастую и лимитирует их. [40] Согласно определению комфортности среды, разработанному в 1970-х годах советским экономистом К.А. Багриновским, качество среды определяется минимизацией временных затрат для реализации максимально возможного спектра человеческих потребностей.

Транспортная обеспеченность взаимосвязана со многими социальными и экономическими процессами, происходящими на территории города.

Развитие транспортной инфраструктуры дает импульс для экономического роста территории, а увеличение доступности рабочих мест, объектов здравоохранения, образования, проведения досуга положительно сказывается на качестве жизни населения. [17] Наряду с непосредственным изучением транспортной обеспеченности, информация о транспортной ситуации является важным материалом при проведении прикладных исследований социально-экономической направленности: оптимизации размещения объектов социальной инфраструктуры, организации геомаркетинговых и других бизнесисследований. Благоприятная транспортная ситуация один из основных факторов для динамичного развития большинства сегментов рынка недвижимости. [38, 40], который также играет важную роль в теориях оптимизации размещения объектов социально-коммерческой инфраструктуры. [21, 38] Развитие транспортной инфраструктуры Москвы — один из важнейших вопросов, успешность решения, которого будет оказывать первоочередное влияние на комфортность проживания в столице в среднесрочной перспективе. Улучшение транспортной ситуации является одной из целей государственной и региональной политики во многих странах мира, в том числе и в Москве.





Сейчас в рамках программы по развитию Московского транспортного узла все более активно учитывается и увеличивается роль общественного транспорта при решении транспортных вопросов города. Общественному транспорту в годы активной автомобилизации уделялось недостаточно внимания, и сейчас он вновь выходит на первый план в рамках обеспечения транспортными услугами населения города. [79] Во всех этих вопросах, большую роль играет качество оценки обеспеченности населения услугами общественного транспорта.

Наметившийся рост популярности исследований в области оценки транспортной обеспеченности населения с помощью геоинформационных методов отчасти, обуславливается следующими факторами: увеличением доступности и развитием геоинформационных систем и технологий моделирования, наличием детальных данных дистанционного зондирования;

использованием глобальных навигационных систем при проведении исследований и появлением новых, все более детальных и общедоступных источников пространственных данных.

Если раньше подобными крупномасштабными исследованиями занимались в основном крупные государственные организации, то сейчас многие исследователи, получив все эти инструменты, смогли решать подобные задачи, разрабатывая собственные подходы к моделированию, картографированию и анализу полученных результатов. Данные исследования отличаются разнообразием подходов и методов, что указывает на актуальность проведения исследований в области разработки совершенствования подобных методики.

В сложившихся условиях, считаем, что ключевым моментом является разработка научно обоснованной методики оценки обеспеченности населения услугами общественного транспорта с учетом специфики крупномасштабных исследований городов: особенностей административнотерриториального деления, характера размещения населения, принципов организации и функционирования транспортной системы. Полагаем, что формирование и внедрение методики обеспечит не только комплексность решения текущих задач, но и позволит инициировать и развивать новые направления исследований.

Объект исследования – обеспеченность населения общественным транспортом Предмет исследования – методика геоинформационного моделирования обеспеченности населения общественным транспортом и способы ее применения для анализа транспортной ситуации.

Цель исследования – разработка методики моделирования и оценки обеспеченности населения общественным транспортом на основе геоинформационных технологий при крупномасштабных географических исследованиях городских территорий, и ее апробация при анализе транспортного положения различных объектов и территорий.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

разработать научно обоснованную систему факторов и показателей транспортной обеспеченности, с учетом способов их расчета и моделирования;

сформулировать требования и в соответствии с ними сформировать базу пространственных данных, представляющую собой сетевую модель системы общественного транспорта Москвы;

выполнить моделирование и расчет показателей, характеризующих уровень обеспеченности населения города Москвы общественным транспортом и провести анализ и интерпретацию полученных моделей с точки зрения их методической эффективности и содержательного толкования;

Провести модельные исследования применения разработанной методики в смежных прикладных направлениях.

Теоретико-методологической основой исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области геоинформатики (Берлянт А.М., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Лурье И.К., Сербенюк Н.С., Тикунов В.С., Чумаченко А.Н., DeMers D., Goodchild M., Longley P., Maguire D., Ormeling F., Tomlinson R.), социально-экономической картографии (Баранский Н.Н., Белозеров В.С., Дружинин А.Г., Евтеев О.А., Ельчанинов А.И., Коровицын В.П., Прохорова Е.А.), математико-картографического моделирования (Сербенюк Н.С., Тикунов В.С.), а также российских и зарубежных ученых в области географии транспорта, анализа и построения транспортных систем (Бугроменко В.Н., Василевский Л.И., Гольц Г.А., Никольский И.В. Тархов С.А., Шлихтер С.Б. Black W.R., Potrykowski M., White H.P.).

В диссертационной работе применены следующие методы:

картографический, геоинформационный, математико-картографического моделирования.

Информационной базой исследования послужили наборы открытых пространственных данных, создаваемых в рамках проекта «OpenStreetMap» и др. В качестве источников статистической информации использовались данные, предоставляемые в открытом доступе Федеральной службой государственной статистики РФ (переписи населения и данные текущего учета населения); прочими ведомствами Российской Федерации и города Москвы (Министерством транспорта, Комплексом градостроительной политики и строительства, Департаментом транспорта и развития дорожнотранспортной инфраструктуры, ГУП Мосгортранс, ГУП Московский метрополитен). Также в исследовании активно использовались данные, полученные с помощью дешифрирования высоко детальной космической съемки. Кроме того использовались материалы научных конференций и семинаров, результаты измерений, проводимых автором.

Основные защищаемые положения:

1. Разработана и сформирована база пространственных данных, которая представляет собой сетевую модель системы общественного транспорта города Москвы, и позволяет рассчитывать большинство показателей транспортной обеспеченности на основе сетевого анализа в ГИС с учетом мультимодальных перемещений.

2. Предложена научно обоснованная система факторов и показателей, а также алгоритмов их расчета и моделирования, которые необходимо учитывать при оценке обеспеченности населения общественным транспортом в рамках крупномасштабных исследований городских территорий.

3. Предложены алгоритмы использования показателей транспортной доступности для оценки размещения объектов социальной, коммерческой и транспортной инфраструктуры различных типов локализации (точечных, линейных и полигональных) с учетом размещения населения и системы общественного транспорта.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Определена научно обоснованная система показателей и алгоритмов их расчёта, определяющая уровень обеспеченности населения города услугами общественного транспорта.

2. Систематизированы существующие методы и предложены новые подходы к моделированию обеспеченности населения общественным транспортом на крупномасштабном уровне.

3. Изложены принципы создания сетевых моделей транспортных систем для сетевого анализа в ГИС в рамках крупномасштабных географических исследований и сформирована оригинальная сетевая модель системы общественного транспорта города Москвы.

4. В рамках апробации методики построены модели различных факторов транспортной обеспеченности селитебной территории города Москвы, создана соответствующая серия карт.

5. Предложены варианты использования показателей транспортной доступности и алгоритмов их расчета для оценки качества городской среды, а также для оптимизации размещения объектов социальной, коммерческой и транспортной инфраструктуры.

Практическая значимость исследования. Предложенная методика моделирования и оценки обеспеченности населения общественным транспортом, а также подходы к ее использованию, могут быть применены в рамках исследований по оценке качества городской среды, а также при оптимизации и оценке размещения объектов социальной и коммерческой инфраструктуры или планировании направлений развития транспортной инфраструктуры как в научно исследовательских организациях так и в коммерческом секторе.

Внедрение. Отдельные результаты исследования реализованы в рамках гранта РФФИ «Пространственно-статистическое моделирование социальнодемографических процессов в контексте территориального расширения Москвы». Разработанные подходы и методы используются в рамках коммерческой деятельности исследовательской компании SmartLocation при оценке размещения и местоположения объектов крупных торговых сетей (X5 О’КЕЙ, Лента). Предлагаемые в диссертационном Retail Group, исследовании методы и подходы использовались автором при проведении занятий по курсу «Математико-картографическое моделирование» на географическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова.

Апробация. Результаты исследования докладывались на российских и международных научных мероприятиях, в том числе на Международной конференции «ИнтерКарто/ИнтерГИС-XV, XVI, XVII» - устойчивое развитие территорий: ГИС теория и практика (Ростов-на-Дону, 2010; Барнаул, 2011;

Смоленск, 2012); конференции молодых ученых «Использование геоинформационных систем и данных дистанционного зондирования Земли при решении пространственных задач» (Пермь-Астрахань, 2011);

Всероссийской конференции «Геоинформационные системы в здравоохранении РФ: данные, аналитика, решения» (Санкт-Петербург, 2011, 2012).

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.

Материал работы изложен на 126 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц, 51 рисунок.

Благодарности. Диссертант выражает признательность и благодарность научному руководителю профессору Тикунову Владимиру Сергеевичу за всестороннюю поддержку и интерес к диссертационному исследованию. Всем сотрудникам НИЛ Комплексного картографирования и кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ.

Отдельное спасибо руководству исследовательской компании SmartLocation за предоставленные информационные материалы, а также друзьям и близким за постоянную поддержку диссертанта.

2. Глава 1. Научно-методологические основы моделирования транспортной обеспеченности

2.1. Классические показатели транспортной обеспеченности Транспортная обеспеченность населения характеризует потенциальные возможности населения пользоваться транспортными услугами. Существует значительное число показателей разработанных для описания транспортной обеспеченности, которые отражают уровень транспортного обслуживания населения и хозяйства, а также освоения территории. Картографирование и моделирование транспортной обеспеченности является популярной темой во многих Атласах.

Для оценки транспортной обеспеченности используют различные показатели. Во первых - это наиболее распространенные в географической и картографической литературе показатели. Назовем их «плотностные», так как они, как правило, оперируют соотношением протяженности транспортной сети и площадью территории и Показатели, включающие в себя различные показатели густоты. [9, 13, 18, 41] Рассмотрим основные показатели и характеристики, которые используются для картографирования транспортной обеспеченности населения и территории. Перечислим и опишем их вкратце. К классическим показателям, характеризующим транспортную обеспеченность принято относить следующие (Василевский 1971, Гольц, 1981, Евтеев, Прохорова, 2010):

1) Густота дорожной сети (длина соответствующих путей сообщения (L) на единицу площади (P));

–  –  –

Все эти показатели можно объединить в условную группу, назовем их «плотностные» показатели. Они, как правило, картографируются по сетке административно территориального деления и для отображения используются картограммы (простые, сглаженные или уточненные).

Также появляются новые методы по анализу транспортной обеспеченности территории, которые не используют соотношение площади территории и протяженности транспортных путей. Хорошим примером является исследование по расчёту транспортной освоенности территории Королева А.А. и Яблокова В.М. [29] на основе теории фракталов.

Особенностью работы является, что в отличие от всех прежних показателей, характеризующих уровень транспортной освоенности территории, авторы предложили новый, который основан на теории фракталов, исключающий использование значения площади территории и учитывающий особенности структуры самой транспортной сети, где фрактальная размерность каждой ячейки территории отражает разный уровень транспортной освоенности территории.

Данные показатели наиболее популярны при мелкомасштабных географических исследованиях, но сейчас используются реже.[7] Вместо них для анализа транспортной обеспеченности все более часто используются характеристики транспортной доступности. [5, 7, 32] В нашем случае объектом исследования выступает обеспеченность населения услугами городского общественного транспорта, которую формируют такие основные составляющие как:

наличие возможности использования различных видов транспортных услуг и выгодность размещения относительно объектов транспортной инфраструктуры;

наличие достаточного числа маршрутов и вариантов при осуществлении поездок, отсутствие «транспортной дискриминации» - зависимости от определенных маршрутов и направлений;

качество и выгодность положения в транспортной системе в целом, с точки зрения физической и временной доступности территории и населения города, К тому же, в силу инфраструктурной природы транспорта конечным потребителям услуг не неинтересны объемные показатели или показатели эффективности работы производителей транспортных услуг. Их интересует качество жизни в той части, что формирует транспортная инфраструктура.

[8] Что говорит об актуальности картографирования иных показатели транспортной обеспеченности - показателей доступности.

2.2. Доступность как характеристика транспортной обеспеченности

Все более активно для анализа транспортной обеспеченности используются показатели доступности. Особенно это характерно для крупномасштабных исследований, когда транспортная обеспеченность, по сути, сводится к различным сторонам транспортной доступности объектов или территорий и доступности транспортных услуг. Поэтому на показателях доступности мы остановимся более подробно.

Под доступностью в общем смысле понимают потенциальные возможности для достижения различных мест. К настоящему моменту написано большое количество работ на эту тему. Устоявшегося определения понятия «доступность» пока нет. Каждый исследователь обладает собственным подходом к нему в зависимости от поставленных задач.

Доступность, принято выделять как одну их ключевых составляющих транспортной обеспеченности.[5, 6] Также под доступностью понимают характеристику определенного пункта или территории, показывающую степень возможности преодоления выбранными способами (обычно различными видами транспорта) пространства, отделяющего ее от других рассматриваемых пунктов или территорий.[17] Это определение на наш взгляд наиболее удачно отражает суть транспортной доступности.

Существуют различные классификации видов доступности.

Классификация доступности по различным критериям подробно рассмотрена в работах Бугроменко В.Н.[4, 5, 6, 7, 8] Рисунок 1. Классификация доступности по Бугроменко В.Н.

При картографировании используется, как правило, физическая доступность. Реже встречаются сюжеты в картах и атласах, характеризующие экономическую (ценовую) доступность. Для городской среды, где много взаимодополняющих видов транспорта, которые функционируют как единая система, и часто оплачиваются отдельными билетами и по разным тарифам, картографирование ценовой доступности достаточно актуально.

Загрузка...

При картографировании одинаково часто используется как доступность по расстоянию, так и по времени, в зависимости от аспектов явлений, которые важно показать и выбранной меры преодоления пространства [17, 41, 42].

В рамках картографировании физической доступности в основном используются модели парной (как пешеходной, так и транспортной) доступности. Парная доступность оперирует доступностью от одной до другой точки (т.е. только между двумя точками). Также парная доступность принята в градостроительной науке при оценке архитектурнопланировочных решений. Доминирующими являются модели парной доступности в виде изохрон, т.к. более просты в расчетах, чем модели интегральной доступности. Парная доступность в виде изохрон это, как правило, линейная функция удаленности от заданной точки. [8] При картографировании в качестве меры преодоления пространства используется как расстояние, так и время, в зависимости от аспектов явлений, которые важно показать. Рассмотрим наиболее распространенные виды доступности.

1. Из различных видов доступности наиболее часто для характеристики транспортной обеспеченности при картографировании используется доступность объектов транспортной инфраструктуры (путей сообщения, узлов, остановочных пунктов). Чаще данный показатель называют, удаленностью, например удаленность от путей сообщения, от остановочных пунктов и т.д. Ее выделяют как отдельный показатель, но по сути явления удаленность – это частный случай доступности.

2. Также отдельно выделяется картографирование транспортной доступности, которую в картографии, как правило, понимают более узко – имеется ввиду достижимость различных объектов во времени при использовании разных видов транспорта. Например, транспортная доступность от какого-то объекта показывает те виды транспорта, которыми можно воспользоваться на определенном этапе, а также время, затрачиваемое на преодоление соответствующих расстояний. [42]

3. Отдельно стоит отметить интегральную (системную) транспортную доступность. В отличие от моделей парной доступности, системные модели транспортной доступности предполагают оперирование матрицей доступности (от любой до любой другой точки назначения), при этом эти точки могут взвешиваться по численности населения, объему отправляемых грузов, административному рангу и т. д.

Системные модели доступности используются на порядок реже. Одним из первопроходцев был М.Хауке, который в 50-х годах использовал «всеобщую» доступность в градостроительных оценках. Сейчас данные модели используются и разрабатываются в рамках географических исследований транспортных систем. Моделирование интегральной доступности проводятся значительно более редко в связи со значительно большим количеством расчетов, по сравнению с моделированием парной доступности. Но ее использование считается наиболее [5, 6, 7] перспективным, особенно с учетом развития геоинформационных систем, и технологий моделирования, использование которых может облегчить расчеты.

Одной из разновидностей системной доступности является показатель Интегральной транспортной доступности (ИТД). Он трактуется как сквозной показатель среды аналог потенциальной надежности функционирования единой сети транспортной инфраструктуры и характеризует транспортную обеспеченность в целом. [7] Рассмотрим подробнее методы моделирования и оценки транспортной доступности, наиболее часто встречающиеся в картографических и геоинформационных исследованиях. За основу при описании методов моделирования доступности возьмем классификацию, предложенную Дубовиком В.О. в своей работе «Методы оценки транспортной доступности территории» и проанализируем их также в части удобства моделирования и расчетов с помощью ГИС, и возможности использования для крупномасштабных географических исследований городских территорий.

[17] Топологические методы Подобные методы оценки транспортной доступности учитывают только топологические особенности сети (представленной в виде графа).

Основной упор делается на анализ топологических характеристик сетей: от простых, таких как, анализ числа ребер узлов, до более сложных - с учетом цикличности сети и т.д. В то время как характер самих связей и их качественные и количественные характеристики не рассматриваются подробно. При использовании топологических методов все более активно применяются ГИС-технологии для расчётов, но в части визуализации результатов данные методы не относятся к числу наиболее привлекательных.

Часто результаты остаются только в виде сравнительных таблиц различных сетей и объектов. Данный метод может использоваться как для крупномасштабных, так и для мелкомасштабных исследований. Данные методы основываются на трудах таких ученых как Бугроменко, Ричардсон, Янг. [7, 77] Метод оценки пространственного разграничения В основе данного метода лежит расчет сложности преодоления пространства, разделяющего начальный и конечный пункт. В качестве меры преодоления пространства могут использоваться различные характеристики, такие как: расстояние, время, финансовые издержки и т.д. При использовании данных методов важно выбирать начальные и конечные точки для анализа. Метод позволяет учитывать как модели парной, так и интегральной транспортной доступности.

Одним их минусов метода является линейная зависимость от меры преодоления пространства и отсутствие возможности учесть вес конечных и начальных точек. Данный метод один из наиболее универсальных, используется как для крупномасштабных так и для мелкомасштабных исследований. [39, 45] Легко моделируется с помощью ГИС-пакетов. В наиболее распространённых ГИС-пакетах (ArcGIS) есть различные встроенные модели для расчёта и визуализации подобных моделей. Даже различные картографические он-лайн сервисы, такие как Яндекс.карты позволяют рассчитывать данные показатели для отдельных точек территории. Данные методы основываются на трудах таких ученых как Инграм, Аллен, Лю, Сингер. [65, 74] Диффузионные модели, Методы основанные на диффузионных моделях базируются на расчете сложности преодоления пространства от точек начала распространения явления по всем возможным направлениям. В основе может лежать как сеть дорог, так и ячеистая модель территории. Важно, что бы у каждого элемента сети (линии или ячейки) был атрибут, который характеризует степень сложности преодоления пространства. Метод используется для расчета изолинейных моделей зон доступности – изодистанты (линии равных расстояний), изохроны (линии равного времени в пути), изодапаны (линии равных издержек). При использовании данного метода достаточно выбрать только начальные точки для распространения явления. Также в рамках данной группы методов возможно только использование парных моделей доступности – от одной до другой точки Одним их минусов метода также является линейная зависимость от меры преодоления пространства, поэтому нельзя учесть различные поведенческие особенности людей, например их отношение к расстоянию.

[21] При использовании диффузионных моделей для построения зон доступности необходимо определить точки начала «распространения явления» и определить интервалы времени, которые соответствуют изолиниям зон доступности. Используя диффузионные модели при построении зон доступности от нескольких точек можно строить зоны различного типа (Рисунок 2):

Пересекающиеся зоны позволяют определить места пересечения зон доступности различных объектов. Таким образом, определив области пересечения двух или более зон доступности, можно констатировать, что данная территория находится одинаково близко к двум или более объектам. Данный вид зон доступности используется в настоящей работе для моделирования количества линий метрополитена в зоне доступности и числа доступных маршрутов наземного транспорта.

Не пересекающиеся зоны дают возможность определить зоны влияния (с учетом транспортной сети) различных объектов и определить границы между ними. С функциональной точки зрения это аналог полигонов Тиссена и Воронова, которые используются для определения границ зон влияния объектов в однородном пространстве.

Объединенные по временному интервалу зоны доступности характеризуют удаленность территории от всех исследуемых объектов одновременно и отражают время доступности до ближайшего объекта..

Рисунок 2. Виды зон доступности при использовании диффузионных моделей Диффузионные модели расчитываются с помощью ГИС-пакетов, в наиболее распространённых ГИС есть различные встроенные модели для их расчёта и визуализации.

Метод чаще используется для крупномасштабных исследований.[44, 50] Данные методы основываются на трудах таких ученых как Тикунов, Тёрнквист, Бреени. [39] Метод потенциалов Данный метод является логическим продолжением и развитием методов оценки пространственного разграничения. Его преимуществами является возможность учитывать вес конечных пунктов, а также наличие функции метры преодоления пространства, которая позволяет учесть поведенческие особенности населения и изменять эту функцию для различных масштабов и типов территорий (городская, сельская и т.д.). С другой стороны, возможность менять функцию меры преодоления пространства добавляет определенную долю субъективности. Метод позволяет учитывать как модели парной, так и интегральной транспортной доступности.

Хорошим примером использования методов потенциалов с интегральной транспортной доступностью являются исследования по расчёту потенциала поля расселения, которые, по сути, являются оценкой интегральной транспортной доступности с учетом размещения населения.

[19, 47] Использование и расчёт данных методов с помощью ГИС-пакетов, более сложен по сравнению с описанными ранее методами. Это связано с необходимостью использования функции меры преодоления пространства, особенно при расчётах интегральной доступности, когда формируется матрица доступности «многие ко многим». Для визуализации подобных моделей чаще всего используются континуальные поверхности с изолиниями с послойной окраской. Данные методы основываются на трудах таких ученых как Тикунов, Хенди, Хансен, Инграм. [19, 69, 72, 74] Метод инверсионных балансов, является продолжением и развития метода потенциалов, к которому добавляется возможность учета весов начальных пунктов. К данному методу относятся, например, гравитационновероятностные модели потребительского поведения (модель Хаффа), которые получают все большее распространение в исследованиях по оценке размещения торговых объектов.[21, 22, 38] В рамках модели Хаффа помимо расстояния (или времени) между объектами учитывается численность населения домов (начальных точек), а также размер (привлекательность торгового объекта), как характеристика числа клиентов, которое способен «привлечь» объект. Основным преимуществом метода инверсионных балансов является учет эффекта конкуренции как в спросе (начальных пунктах), так и в предложении (конечных пунктах).

В своей работе «Методы оценки транспортной доступности территории» Дубовик выделяет также так называемые пространственновременные методы они используются в узкоспециализированых крупномасштабных исследованиях. В их основе лежит анализ детальной информации о поведении конкретных людей или их групп в течение определенного периода времени и выявляются их маршруты передвижений, а также время, в которое он их осуществляют. На основе этих данных осуществляется расчёт доступности различных объектов и территории в зависимости от целей исследования.

Пространственно-временные методы позволяют наиболее точно оценить доступность определенных объектов территории для конкретных индивидов или их групп, но для получения этих показателей необходимо проведение большого объема социологических и поведенческих исследований. Данные методы основываются на трудах таких ученых как Леннторп, Миллер. [75] Зачастую многие исследователи комбинируют все эти методы вместе, чтобы сформировать наиболее полную картину об изучаемом явлении. Мы

–  –  –

При выборе и использовании методов, важно понимать специфику и особенности транспортной системы показатели которой планируется рассчитывать. Ниже подробнее остановимся на описании особенностей системы общественного транспорта города Москвы.

2.3. Система городского общественного транспорта города Москвы В рамках моделирования обеспеченности общественным транспортом было необходимо определиться с количеством, местом и значением различных элементов в структуре городского транспорта в целом.

Система общественного транспорта города Москвы существенно отличается от аналогичных систем в большинстве городов России. В первую очередь это обусловлено наличием самой развитой сети метрополитена в стране, которая является основой для формирования сети всего городского транспорта. Московский метрополитен имеет сеть, состоящую из 12 линий (одна кольцевая и 11 радиальных). Количество станций, открытых на данный момент, - 196 (на конец 2014 г.). Больше половины станций метро испытывают суммарную суточную нагрузку более 50 тысяч пассажиров.

Можно отметить рост пассажирооборота по линиям (суммарный) Московского метрополитена (подсчеты проводились последний раз в 2002 году): в 1999 году пассажирооборот составил 8,3 млн чел., а в 2002 – 8,4 млн.

[87] Как было сказано, метрополитен является основой для формирования сети общественного транспорта в Москве. Но хотя он и является основным видом городского общественного транспорта, пробелы в его сети восполняются наземным городским транспортом. Так, например, от метро и до метро люди добираются всеми видами наземного общественного транспорта. Таким образом, происходит формирование разветвленной сети наземного транспорта.

Основными видами наземного общественного транспорта в Москве являются автобусы, троллейбусы и трамваи. Управление данной сетью осуществляет ГУП «Мосгортранс». Подвижной состав «Мосгoртранса»

имеет около 5700 автобусов, 1500 троллейбусов и 920 трамваев. В среднем 3/4 из них ежедневно выходят в рейс. Данные виды транспорта имеют разные пути развития, что связано с их техническими характеристиками, развитием конкурирующих видов транспорта, спецификой спроса на конкретный вид транспорта. [80] Трамвайные сети в пределах Москвы находятся на данный момент в стадии стагнации и дальнейшее развитие сети маловероятно, что связанно с большой напряженностью на улицах города. Наличие заторов лишает трамвай единственного его преимущества перед другими наземными видами транспорта – он перестает быть скоростным транспортом. 44 электрифицированные трамвайные линии были открыты в Москве с 1899 года по 1917 года. Однако появление в 1935 году метрополитена в Москве и развития автобусно-троллейбусного транспорта пошатнуло позиции трамвая в крупнейших российских городах, особенно в столичных. [54] Но стоит отметить, что в последнее десятилетие во многих крупных зарубежных городах отмечается «второе рождение» трамвая как вида городского транспорта. В современном высокотехнологичном варианте (бесшумные, скоростные поезда, без пересечений на одном уровне с автомобильными дорогами) восстанавливаются разрушенные в годы послевоенного автомобильного бума трамвайные системы. В то же время в Москве, начиная с 1991 года, более чем на 20% была сокращена протяженность трамвайной сети, хотя именно этот вид наземного транспорта отличается самыми высокими показателями провозной способности. Тем не менее, определенные положительные движения в данном направлении проявляются сейчас и в Москве. [40] Автобусный транспорт развивается в пределах Москвы по другому пути. Оставаясь самым мобильным видом общественного транспорта (нет необходимости обеспечения маршрутов дополнительной инфраструктурой), автобус дает возможность относительно быстрого наращения сетей.

Подтверждением этому может служить таблица с эксплуатационными данными московского автобуса в период с 1925 года по 2006 год.

Таблица 2.Эксплуатационные данные о работе московского автобуса

–  –  –

В Москве троллейбус получил не столь широкое распространение, как автобусы, что связано с привязкой к навесным проводам и невозможностью развивать большую скорость. Максимум перевозок на троллейбусе пришелся на 1975-1990 гг., когда ежегодно им пользовались 900-1000 млн. пассажиров.

С началом кризиса 90-х гг. число платных пассажиров резко сократилось (в основном за счет увеличения доли льготников) с 1 049 480 тыс. чел. в 1990 г.

до 223 348 тыс. в 1996 г. Если в 1950-е гг. троллейбус перевозил 21 % всех пассажиров городского транспорта Москвы (это был максимум для троллейбуса), то начиная с 1970-х гг. эта доля стала быстро сокращаться: 17,2 % в 1975 г.; 14,8 % в 1980 г.; 14,5 % в 1990 г.; 9,1 % в 1996 г. Несмотря на этот общий спад, Москва до сих пор имеет крупнейший в мире троллейбусный парк, и троллейбусы продолжают играть значительную роль в структуре общественного городского транспорта.

Помимо основных видов общественного городского транспорта (т.е.

самых распространенных и относящихся к массовому уличному транспорту:

автобусы, троллейбусы, трамваи) в городе действуют лёгкое метро, монорельсовая дорога, такси, электропоезда «аэроэкспрессы» до аэропортов, а также ведутся работы по организации городских поездов.

Помимо этого, пригородный транспорт Москвы представлен электропоездами, автобусами, речными судами. Пригородный транспорт не учитывается в рамках данного исследования.

Общественный городской транспорт Москвы имеет несколько отличительных черт, которые во многом обусловливают его развитие, появление новых направлений, изменение его структуры, а также особенности картографирования. Первая специфическая черта заключается в том, что это одна из отраслей городского хозяйства, где потребители (потенциальные пассажиры) очень быстро реагируют на любые изменения в системе. Т.е. любая проблема или перемена в системе (изменение или ликвидация/добавление маршрута, изменение тарифов и т.п.) вызывает очень быструю реакцию, что обусловливает необходимость комплексного управления системой городского общественного транспорта. Т.е.

невозможно создание хорошо отлаженной системы без учета особенностей работы всех видов транспорта на всех участках.

Следующая ключевая особенность заключается в «слоях», при наложении которых формируется единая транспортная сеть. Первым, основным, слоем является сеть метрополитена, которая служит каркасом для дальнейшего развития сети, т.к. является наиболее скоростным и имеет максимальные показатели по перевозкам пассажиров. Следующим слоем является сеть основных видов наземного городского транспорта – автобусы, троллейбусы, трамваи, включая маршрутные такси. Данная сеть создает сообщение между линиями метрополитена, связывает кварталы и районы города между собой и привязывает их к каркасу транспортной сети – метрополитену. Маршрутные такси, выполняют две основных функции:

дублирующую (основная цель) – снятие пиковых нагрузок) и дополняющую (заполнение пробелов в сети муниципального транспорта). Послойная и при этом взаимосвязанная структура системы общественного транспорта также учтена в рамках предлагаемой методики.

Сейчас, на волне повышенного внимания столичного правительства к проблемам развития города и общественного транспорта, принимаются различные меры, способствующие улучшению качества транспортных услуг предоставляемых населению, такие как:

Выделенные полосы для наземного общественного транспорта, которые значительно улучшили ситуацию на ряде направлений.

Организация системы перехватывающих парковок возле крупных транспортных узлов. Де-факто эти парковки зачастую уже существуют в виде неорганизованных стоянок автомобилей вблизи узловых станций метрополитена и на въездах в столицу.

Формирование единой системы общественного транспорта путем формирования единой ценовой политики и реализации наиболее удобной для пассажиров схемы с неограниченной возможностью пользования транспортом за определенное время без учета пересадок с одного вида транспорта на другой, а также удобством совместного использования различных видов транспорта (к примеру, на схеме скоростного транспорта города, обозначаются пересадки на, пригородные электропоезда и т.д.).

Строительство пересадочного контура вне центра города, что позволит снизить повышенную нагрузку на кольцевую линию.

Реализация плана по использование малого кольца МЖД (МК МЖД) для внутригородского пассажирского сообщения, что позволит значительно разгрузить метрополитен, тем самым, увеличив уровень комфортности его использования.

Стимулирование использования общественного транспорта - одна из необходимых составляющих для решения транспортной проблемы во всем мире.

Несмотря на все принимаемые меры, основными проблемами в системе общественного транспорта города по прежнему остаются:

Недостаточно эффективная схема наземного общественного транспорта значительная часть сети маршрутов автобусов и троллейбусов сохранилась с советских времен, хотя направления пассажиропотоков с тех пор значительно поменялись.

Низкий уровень комфортности поездок. В том числе турникеты, значительно увеличившие временные затраты и снизившие комфортность поездки.

Неразвитость хордовых сообщений. Архитектурно-планировочная структура Москвы близка к радиально-кольцевой. При этом, хордовые взаимосвязи (то есть, возможность поездки из одного сектора города в другой, минуя центр города) выражены недостаточно.

Перегруженность ряда направлений системы внеуличного скоростного транспорта, что лимитирует дальнейшее развитие некоторых районов Все это говорит о необходимости системного картографирования всех видов общественного городского транспорта и совместного их анализа с учетом возможности мультимодальных (с использованием нескольких видов транспорта) перемещений.

3. Глава 2. Методика моделирования обеспеченности населения общественным транспортом

3.1. Проектирование и формирование тематической базы данных 3.1.1. Создание сетевой модели системы общественного транспорта Пространственная структура транспортных систем определяется транспортными сетями. Транспортной сетью называется совокупность транспортных связей, по которым осуществляются пассажирские перевозки.[14] В данном случае под транспортной сетью будем понимать совокупность маршрутов городского общественного транспорта, линий метрополитена, остановок и станций.

Транспортная сеть исследуемой территории г. Москвы состоит из двух основных иерархических частей:

Сеть метрополитена – основная, базовая составляющая транспортной сети, служащая каркасом для ее дальнейшего развития, наиболее скоростная и имеющая максимальные показатели по перевозкам пассажиров.

Сеть основных видов наземного городского транспорта – автобусы, троллейбусы, трамваи. Данная сеть создает сообщение между линиями метрополитена, связывает кварталы и районы города между собой и привязывает их к каркасу транспортной сети – метрополитену.

Для определения транспортной доступности и анализа перемещения людей транспортные сети представляют и анализируют в виде сетевых моделей, которые базируются на теории графов.

Модель транспортной сети может быть представлена в виде графа.

Граф – это фигура, из точек (вершин) и соединяющих их отрезков (звеньев).

Вершины графа – это точки на сети, наиболее важные для определения расстояний или маршрутов движения. Звенья графа – это отрезки транспортной сети, характеризующие наличие дорожной связи между соседними вершинами. Звенья графа характеризуются числами, которые могут иметь различный физический смысл (расстояние, время и т.д.)[14].

Чтобы проанализировать доступность объектов в рамках этой сети, необходимо сформировать сетевую модель транспортной системы, которая должна описывать транспортную сеть города. Плоский, связный, ориентированный (звенья должны быть ориентированы по направлению) граф, в качестве физических атрибутов которого будет использоваться время, затрачиваемое на прохождение дуги движения. При анализе городских территорий время - как мера преодоления пространства - наиболее показательно.

В настоящем исследовании для создания и анализа модели используется программный комплекс ArcGIS ESRI Inc., поэтому при формировании сетевых моделей использовались требования и спецификации данного программного обеспечения.

В рамках создания сетевой модели необходимо решить три основных вопроса:

Уровень детализации - вопрос об уровне ее детализации для оптимального соответствия масштабу исследования и необходимой точности ожидаемых результатов анализа Состав сетевой модели - Определяется целями исследования и сегментами анализируемой транспортной системы, которые выделяются по видам транспорта, тарифной системе и т.д., также должна обеспечиваться связность между видами транспорта (для мультимодальных систем) Весовые атрибуты - Мера преодоления пространства (расстояние, время, стоимость и т.д.) – атрибут элементов сетевой модели, который определяет сложность преодоления каждого фрагмента сети Выбор уровня детализации. Одним из первых вопросов при создании сетевой модели, встает вопрос об уровне ее детализации. Примеры различных уровней детализации при моделировании транспортной сети можно найти в работах Котикова Ю.Г., например, при моделировании слоя УДС используется следующая иерархия (Рисунок 3): [30] Рисунок 3. Уровни детализации транспортной сети Источник: http://www.science-education.ru/103-6271. Современные проблемы науки и образования, технические науки, №3 2012 г.

Точечные объекты являются узлами УДС, линейные объекты – ребрами сети; стрелками (самостоятельными, а также в составе ребер) обозначены направления движения.[23] Дадим описания уровням детализации с точки зрения их использования в географических исследованиях.

а) уровень 1 – модель сети на центральных осях дорог - наиболее всего подходит для географических исследований, так как сохраняет топологические отношения и не содержит лишних деталей, что облегчает расчеты и моделирование

б) уровень 2 – модель сети на основе коридоров движения - подходит для крупномасштабных исследований городов и решения навигационных задач

в) уровень 3 – модель сети на основе полос движения - подходит для локальных исследований, ориентированных на сетевой анализ потоков и решение задач управления.

Таким образом, увеличение степени детализации сети не дает качественного прироста информации, но значительно усложняет сбор и подготовку данных и увеличивает объемы необходимых вычислений при моделировании. Поэтому модель сети на центральных осях дорог, при условии сохранения топологических отношений наиболее всего подходит для географических исследований.

В данном исследовании мы используем модель, основывающуюся на центральных осях дорог, этого более чем достаточно для получения необходимой точности и географической интерпретации результатов.

Определение состава сетевой модели. Перед созданием модели и сбором данных были выделены сегменты пассажирской транспортной сети, в рамках которых производилось формирование сетевой модели. Сегменты соответствуют видам транспорта. В первую очередь создается сетевая модель по каждому отдельному виду транспорта: метро, автобус, троллейбус и трамвай (Рисунок 4).

Рисунок 4. Маршруты по видам транспорта а) автобус, б) троллейбус, в) трамвай, г) метрополитен Таблица 3.

Состав сетевой модели по видам транспорта

–  –  –

Также при создании модели необходимо учитывать, что люди должны добраться до остановки необходимого им вида транспорта, поэтому дополнительно включается подсеть пешеходного графа, он также позволяет учесть и варианты мультимодальных поездок, когда одна поездка разделяется между несколькими видами транспорта и необходима пересадка.

Определение весовых атрибутов. Основной весовой атрибут для последующего анализа модели – это время, затрачиваемое на поездку. Для целей данного исследования мы ограничились использованием средней скорости движения транспортного средства по участку маршрута (источник – расчеты и измерения автора с использованием сервиса Яндекс.Карты), а также учли временные издержки при ожидании транспортного средства, пересадке и остановках.

В результате для каждого вида транспорта создан набор пространственных слоев, которые характеризуют транспортную сеть данного вида транспорта и связь с остальными видами. Более подробное их описание приведено в таблице 4.

Таблица 4. Описание слоев сетевой модели по функциональному назначению слоев Слой Описание Линии маршрутов Линейный слой, характеризует конфигурацию маршрута и содержит информацию о времени движения по маршруту Станции Точечный слой на линиях маршрутов.

Описывает время, (остановки) затрачиваемое транспортным средством на остановки при следовании по маршруту. Также осуществляет связывающую функцию – через остановки осуществляется связь с другими маршрутами.



Pages:   || 2 | 3 |
 
Похожие работы:

«Павлик Елизавета Михайловна ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ХИЩЕНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 12.00.08 – уголовное право, криминология; уголовно-исполнительное право ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель: Городинец Федор Михайлович, доктор юридических наук, профессор Санкт-Петербург ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. ГЛАВА I. КРИМИНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИЩЕНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ.. § 1. Понятие, современное...»

«Язвенко Полина Александровна ОПАСНЫЕ ЭКЗОГЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СЕВЕРНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ И ПРОГНОЗ ИХ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРИ ТРАНСПОРТНОМ ОСВОЕНИИ ТЕРРИТОРИИ (НА ПРИМЕРЕ ЖД ЛИНИИ КОМСОМОЛЬСК-СОВЕТСКАЯ ГАВАНЬ) Специальность 25.00.08. – Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение Диссертация на соискание ученой...»

«Протопопов Валерий Александрович МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОЦЕНКИ УРОВНЯ УЯЗВИМОСТИ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Иркутск Оглавление ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА I. Проблема оценки уязвимости объектов транспортной инфраструктуры (ОТИ) и возможные подходы к ее решению 1.1 Анализ состояния дел в области исследования уязвимости...»

«ТУРСУНОВ ЗАКИР ШУХРАТОВИЧ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ Специальность: 05.26.01 Охрана труда (в строительстве) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.