УДК 711.11
к.т.н., професор Осетрін М.М., n.osetrin@gmail.com, orcid.org /0000-0001-7015-4679,
ас. Беспалов Д.О., dmitry.bespalov@me.com, orcid.org/0000-0002-0778-5627,
Дорош М.І., doroshmaxym@gmail.com, orcid.org/0000-0003-3717-9326,
Петрук В.Б., vpetruk2012@gmail.com, orcid.org/0000-0002-7030-2827,
Королевська І.В., korolevskaya.ilona@gmail.com, orcid.org/0000-0001-5009-9326,
Київський національний університет будівництва та архітектури

КОЕФІЦІЄНТИ ДОБОВОГО ПРИВЕДЕННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ
РУХУ ТРАНСПОРТНИХ ПОТОКІВ НА ВУЛИЧНО-ДОРОЖНІЙ МЕРЕЖІ МІСТА (НА ПРИКЛАДІ М. КИЄВА)

В статті розглянутий показник добової інтенсивності руху транспорту. Проаналізований існуючий метод визначення коефіцієнтів добового приведення інтенсивності руху транспортних потоків на основі натурних обстежень на вулично-дорожній мережі міста. Запропонований новий підхід визначення коефіцієнтів, заснований на основі соціологічного опитування населення міста. Виконана порівняльна характеристика та аналіз різних методів визначення коефіцієнтів.
Ключові слова: інтенсивність руху транспорту, коефіцієнт добової нерівномірності, коефіцієнт добового приведення.

Прийняття обґрунтованих проектних рішень при створенні, реконструкції та реорганізації об’єктів вулично-дорожньої мережі (ВДМ), серед інших показників, потребує достовірної інформації щодо значень величини інтенсивності руху транспорту.

Інтенсивність руху транспорту (Na) – це кількість транспортних засобів, що проїжджають через переріз ділянки вулично-дорожньої мережі за одиницю часу. В розрахунковий період часу для визначення інтенсивності руху приймають рік, місяць, добу, годину в залежності від поставленого завдання спостереження і засобів вимірювання.

На вулично-дорожній мережі міста необхідно виділити також окремі ділянки та зони, де інтенсивність руху транспорту досягає максимальних розмірів, в той час як на інших ділянках в кілька разів менший. Така просторова нерівномірність відображає перш за все нерівномірність розміщення вантажо- і пасажиро-утворюючих місць тяжіння в плані міста та його приміській зоні.

Нерівномірність транспортних потоків у часі (протягом року, місяця, доби і навіть години) має одне з головних значень щодо проблем пов’язаних з організацією руху. Розподіл інтенсивності руху протягом доби на міських магістралях дозволяє виділити так звані години «пік», на яких виникають найбільш завантажені транспортом ділянки вулично-дорожній мережі, які викликають ускладнення в організації та регулюванні руху.

Термін година «пік» є умовним і пояснюється лише тим, що година є основною одиницею вимірювання часу. Тривалість найбільшої інтенсивності руху може бути більше або менше години.

Тимчасова нерівномірність транспортних потоків характеризується відповідним коефіцієнтом нерівномірності. Цей коефіцієнт визначається для річної, добової і годинної нерівномірності руху. Нерівномірність може бути виражена як частка інтенсивності руху, що припадає на даний відрізок часу, або як відношення обстежуваної інтенсивності до середньої за однакові проміжки часу.
Добова інтенсивність транспорту використовується для розробки заходів з розвитку транспортних систем на всіх етапах містобудівельного проектування в схемах і проектах планування економічного району або промислового вузла, ТЕО і генеральних планах розвитку міст, комплексних схемах і ТЕО окремих транспортних споруд, розвитку маршрутної мережі пасажирського транспорту і проектах організації дорожнього руху.

Основою класифікації методів транспортних обстежень є спосіб отримання інформації при їх проведенні. Серед таких методів виділяють:

• Прямий метод, що включає натурні обстеження, в процесі яких безпосередньо (за допомогою вимірювальних комплексів або візуального спостереження), фіксується інтенсивність руху у багатьох вузлах (відрізках) ВДМ, протягом певного періоду часу.
• Непрямий метод включає очне або дистанційне опитування респондентів – користувачів транспортної системи, на предмет їх щоденної транспортної мобільності, з встановленням часу відправлення за кожною ціллю поїздки, та часу витраченого на переміщення.

Ціль транспортного обстеження – отримання об’єктивної, повної і достовірної інформації для аналізу існуючого стану та виявлення тенденцій і закономірностей, необхідних при розробці проектних рішень.

Коефіцієнт добового приведення інтенсивності руху транспорту – це відношення інтенсивності руху (для індивідуального транспорту (ІТ), або пасажиропотоку (для громадського транспорту (ГТ) до добової інтенсивності/пасажиропотоку.

Натурні обстеження інтенсивностей руху транспорту в Києві почали проводити з 1963 року. За результатами виконаних досліджень, кафедрою міського будівництва Київського інженерно-будівельного інституту (КНУБА), розроблена методика [1] приведення значень інтенсивності руху транспорту (ІРТ) до добових за допомогою коефіцієнтів нерівномірності (Таблиця 1), а дослідження інтенсивності руху на мостових переходах з підходами, дозволило встановити години з найменшими коефіцієнтами варіації, найбільш надійні для проведення вибіркових обстежень інтенсивності. Дана методика була апробована при багатьох обстеженнях інтенсивності транспортного руху в м. Київ, а також у всіх обласних центрах України.

Запропонована формула (1) для розрахунку середньодобової інтенсивності Nдоб з кожного входу на перетинах:

За цією методологією місто Київ було поділено на 4 зони:

І. Центральне ядро (у межах площ – Європейська – Львівська – пл. Перемоги – палац «Україна» – пл. Лесі Українки – пл. Слави);

ІІ. Середня зона (обмежена вузлами: Севастопольська пл.- Московська пл. – Либідська пл. – міст ім. Патона – Ленінградська пл. – вул. Гагаріна, ст. м. Чернігівська – вул. Братиславська – пр-т Ватутіна – Московський міст – Московський пр-т – Олени Теліги – вул. Довженка – вул. Індустріальна – вул. Гетьмана – Чоколівський б-р);

ІІІ. Периферійна зона: (з правого берега Дніпра обмежена: вул. Міська – пр-т Палладіна – Велика Кільцева – Академіка Заболотного – Столичне шосе – Наддніпрянське шосе і далі на лівий берег – Південний міст – пр-т Бажана – Харківська площа…);

ІV. За межами Великої Кільцевої.

Транспортні дослідження для підтримки актуальності даних коефіцієнтів не проводились з 1986 року. Внаслідок принципової зміни структури галузевої зайнятості населення м. Києва зазначені коефіцієнти приведення, наразі, не відповідають співвідношенням, що спостерігаються при поточних натурних дослідженнях інтенсивності руху на окремих ділянках (вузлах) ВДМ міста. Повторення відповідних досліджень з метою актуалізації коефіцієнтів приведення, є досить трудомісткою роботою. Проте, при наявності достатньої кількості детекторів руху транспорту та відеообладнання можна зменшити затрати часу та зусиль на обстеження інтенсивності руху на вулично-дорожній мережі міста.

Таблиця 1.
Встановлені коефіцієнти нерівномірності руху транспорту по годинах доби в м. Києві (K’2)

Одним із можливих непрямих методів визначення (оновлення існуючих) коефіцієнтів приведення є статистичний аналіз часу транспортних відправлень \ прибуттів (Origin – Destination (OD)), який можна отримати виходячи з соціологічних опитувань населення міста.

Опитування є менш трудомістким методом, що дозволяє встановити коефіцієнти добової нерівномірності. Метод передбачає статистичний аналіз часу відправлень/прибуття (OD) користувачів транспортної системи міста.

У 2015 р., Київським міжнародним інститутом соціології (КМІС), на замовлення компанії «А+С Україна», в рамках розроблення мульмимодальної транспортної моделі, було проведено репрезентативне опитування транспортної мобільності мешканців м. Києва з вибіркою більш ніж 1% населення міста (більше 30 тис. результативних анкет з квотами за віком, статтю, днями тижня та розселенням).

Серед запитань респонденти відповідали на питання щодо часу відправлення за кожною ціллю переміщення, та часу витраченого на неї.

Знаючи залежність частки відправлень та середню тривалість кореспонденцій від часу доби, можна визначити кількість користувачів, що одночасно перебувають в транспортній мережі, в будь-який момент часу. При цьому коефіцієнт добової нерівномірності, в даному випадку – це відношення кількості користувачів, що одночасно перебувають в транспортній мережі в певний проміжок часу, до загальної кількості транспортних відправлень за добу. Це визначення абсолютно справедливе для пасажирів громадського транспорту (ГТ), пішоходів, та користувачів індивідуального транспорту (ІТ) з поправкою на можливу несталість коефіцієнту середньої наповнюваності ІТ протягом доби (потребує окремого дослідження).

В Таблиці 2 приведено залежність коефіцієнтів добової нерівномірності відправлень від часу доби, на основі опитування та натурного обстеження.

В першому наближенні, приймаючи, що середній час транспортної кореспонденції істотно менше досліджуваних годинних інтервалів, та є незмінним протягом доби (як і коефіцієнт наповнюваності ІТ), то – коефіцієнт добової нерівномірності відправлень є тотожним коефіцієнту нерівномірності руху. Звідки можливо напряму порівняти його з коефіцієнтами добової нерівномірності руху транспорту з методики [1] (Таблиця 2).

Таблиця 2.
Встановлені коефіцієнти добової нерівномірності відправлень та їх порівняння з коефіцієнтами добової нерівномірності руху методики [1]

Як видно з таблиці, коефіцієнти методу І мають значні відмінності від коефіцієнтів методу ІІ:

• Коефіцієнти добової нерівномірності відправлень демонструють чіткі ранковий та вечірній піки, інтенсивність яких у 2 – 2,5 рази перевищує інтенсивність відповідних коефіцієнтів нерівномірності руху з методики [1];
• Ранковий пік відправлень коротший за тривалістю, але вищий за інтенсивністю, що спостерігається при польових дослідженнях трафіку. На відміну від цього, найбільш значний відсоток інтенсивність руху транспорту у вечірній пік, характерний для коефіцієнтів нерівномірності руху з методики [1], при польових дослідженнях трафіку майже ніколи не спостерігається;
• Коефіцієнти добової нерівномірності відправлень демонструють також зниження кількості відправлень у міжпікові години, оскільки основними за кількістю відправлень на добу є поїздки за ціллю: «дім – робота» (8:00-9:00) та «робота – дім» (18:00-20:00). Залежність, характерна для коефіцієнтів добової нерівномірності руху транспорту з методики [1], могла б мати місце лише у випадку, якщо індивідуальний транспорт практично не використовується для щоденних трудових поїздок, а весь трафік протягом робочого дня утворював службовий та спеціальний транспорт, що могло мати місце у повоєнні роки, але абсолютно не відповідає поточній ситуації, коли рівень автомобілізації у Києві складає 213 авт./1000 осіб, а коефіцієнт автомобілекористування – 0,88.

Висновок

1. Прийняття обґрунтованих проектних рішень при створенні, реконструкції та реорганізації об’єктів ВДМ, потребує достовірної інформації щодо величини інтенсивності руху.
2. Використання коефіцієнтів нерівномірності руху з методики [1] призводить до недооцінки величини пікового попиту у 1,8 – 1,84 рази для вечірнього піку, та у 2,38 – 2,44 рази для ранкового піку.
3. Зворотна проблема: використання коефіцієнтів нерівномірності руху з методики [1] призводить до завищення величини добового попиту, розрахованого на основі даних польового дослідження пікового попиту, що унеможливлює коректне калібрування прогнозних транспортних моделей.
4. Коефіцієнти добового приведення та добової нерівномірності, рекомендовані методикою [1] потребують оновлення.
5. Раціональний, метод оновлення відповідних коефіцієнтів – соціологічне опитування населення міста з подальшим статистичним аналізом часу відправлень/прибуттів.
6. Інший варіант отримання актуальних коефіцієнтів добової нерівномірності – це моніторинг завантаженості вулично-дорожньої мережі міста в режимі online. Проте, це потребує значних капітальних витрат на влаштування системи детекторів та супутньої інфраструктури. Крім того, будь-які ґрунтовні висновки на основі таких даних можна робити тільки після накопичення достатньої кількості статистичної інформації.
7. Статистичний метод потребує доопрацювання в частині врахування залежності тривалості транспортних кореспонденцій від часу доби, зони міста, та в частині врахування нерівномірності коефіцієнту середньої наповнюваності автомобілів.