Влияние сезонности и времени суток на эксплуатационную скорость общественного наземного транспорта

Последние десятилетия подвижность населения России имеет систематический рост, что обусловлено интенсивным развитием городской инфраструктуры, в частности транспортного сектора, и систем расселения крупных городов. Удовлетворение потребности населения в осуществлении существенного объема транспортных корреспонденций по большей мере возлагается на общественный транспорт. Высокая провозная способность городского пассажирского транспорта позволяет в полной мере удовлетворить спрос на пассажирские перевозки без увеличения транспортных пространств [1].

Качество пассажирских перевозок зависит от уровня регулярности движения на маршрутах. Движение пассажирского транспорта на маршруте считается регулярным, если транспортные средства отправляются в рейс согласно расписанию, интервалы движения между ними на всех остановочных пунктах соблюдаются равными и соответствуют расписанию, транспорт пребывает на конечный пункт точно в уста- новленное расписанием время [2]. Эксплуатационная скорость является основной составляющей грамотно составленного расписания движения на маршрутах общественного транспорта. На практике эксплуатационная скорость имеет широкий диапазон своих значений, наибольшее влияние на которые оказывают такие условия движения, как сезонность и время суток.

Выявление зависимости влияния сезонности и времени суток на эксплуатационную скорость

Влияние сезонности и времени суток на эксплуатационную скорость имеет различный характер на разных видах общественного транспорта в связи с их технико-эксплуатационными особенностями. Регулярный мониторинг изменения значений эксплуатационной скорости от условий движения на разных видах транспорта выполняется за счет программного обеспечения пассажирских перевозок, позволяющего осуществлять прием, обработку и хранение данных, получаемых от бортового оборудования подвижного состава. В случае с Санкт-Петербур-

EDN KLSUBU

гом, данным программным обеспечением является автоматизированная система управления городским и пригородным транспортом общего пользования (далее – АСУГПТ) [3].

Выявление зависимости изменения значений эксплуатационной скорости от рассматриваемых условий движения в Санкт-Петербурге будет осуществляться путем анализа фактических данных АСУГПТ автобусного, троллейбусного и трамвайного маршрутов.

В качестве анализируемых маршрутов были выбраны наиболее протяженные и нагруженные пассажирами маршруты каждого вида транспорта в г. Санкт-Петербург на основании данных пассажиропотока, полученных от СПб ГКУ «Организатор перевозок», и реестра муниципальных маршрутов регулярных перевозок [4], утвержденного Комитетом по транспорту:

• 1.    Автобусный маршрут № 2: «Автобусная станция «Пр. Маршала Жукова» – станция метро «Адмиралтейская», выполняющий 368 рейсов в будний день с суммарным годовым пассажиропотоком за 2024 год 10,3 млн пасс. и протяженностью трассы в обоих направлениях 40,6 км;

• 2.    Троллейбусный маршрут № 31: «Автобусная станция «Северный пр. - Пл. Бехтерева», выполняющий 526 рейсов в будний день с суммарным годовым пассажиропотоком за 2024 год 9,4 млн пасс. и протяженностью трассы в обоих направлениях 22,2 км;

• 3.    Трамвайный маршрут № 55 : «Ул. Шаврова - Придорожная аллея», выполняющий 354 рейса в будний день с суммарным годовым пассажиропотоком за 2024 год 10,4 млн пасс. и протяженностью трассы в обоих направлениях 36,5 км.

Трассы анализируемых маршрутов проходят в границах Красносельского, Кировского, Адмиралтейского, Центрального, Петроградского, Выборгского, Калининского, Приморского районов Санкт-Петербурга (рисунок 1).

В качестве анализируемого периода были выбраны наиболее усредненные будние дни каждого сезона 2024 года, а именно 15-19 января, 15-19 апреля, 15-19 июля и 14-18 октября.

Одним из наиболее распространенных методов анализа данных является определение средней величины, имеющей обобщенный показатель, характеризующий уровень изучаемого признака в совокупности объектов исследования [5]. Средняя эксплуатационная скорость в разные сезоны года, время суток и видах транспорта имеет широкий диапазон своих значений (рисунки 2-5).

Рисунок 1 – Трассы анализируемых маршрутов

Значения эксплуатационной скорости в каждый сезон года показывают схожую динамику в течение дня, характеризующуюся выраженными часами пикового и межпикового времени. Для каждого вида транспорта изменение эксплуатационной скорости в пиковое и межпиковое время имеет разную величину отклонений (таблица 1)

Автобус          Троллейбус

Трамвай

Рисунок 2 – Средние значения эксплуатационной скорости в зимний период

В утренние и вечерние часы пик отклонения значений эксплуатационной скорости от среднесуточного значения для всех видов транспорта имеют отрицательную динамику: для автобусов 7-27%, троллейбусов 8-33% и трамваев 7-15%.

В утреннее и вечернее межпиковое время аналогичные отклонения имеют положительную динамику: для автобусов 12-13%, троллейбусов 7-20% и трамваев 0-13%.

В дневное межпиковое время аналогичные отклонения имеют отрицательную динамику: для автобусов 0-8%, троллейбусов 0-9%. Эксплуатационная скорость трамвайного движения в дневное межпиковое время не имеет отклонений и равна среднему значению в течение суток.

Отрицательные отклонения в часы пиковых нагрузок и дневного межпикового времени связаны с повышенной нагрузкой улично-дорожной и большим объемом транспортных корреспонденций в данные периоды дня, как на личном, так и на общественном транспорте. В настоящее время в крупных и крупнейших городах наиболее актуальной транспортной проблемой является несоответствие параметров улично-дорожной сети и уровнем автомобилизации [6].

Рисунок 3 – Средние значения эксплуатационной скорости в весенний период

^^^^^^^м Автобус        Троллейбус ^^^^м • Трамвай

« ■■■■■■■ в Автобус       Троллейбус ^^ж • Трамвай

Рисунок 4 – Средние значения эксплуатационной скорости в летний период

Автобус

Троллейбус

^^^^м • Трамвай

Рисунок 5 – Средние значения эксплуатационной скорости в осенний период

Таблица 1 – Отклонения эксплуатационной скорости в течение дня

Вид транспорта	Период дня		Период года
			Зимний	Весенний	Летний	Осенний
Автобус	Средняя скорость в течение дня, км/ч		14	15	15	15
	Отклонение, %	Утренний меж пик	+13	+12	+12	+12
		Утренний час пик	-17	-7	-7	-7
		Дневной меж пик	-8	-7	0	0
		Вечерний час пик	-27	-7	-7	-15
		Вечерний меж пик	+13	+12	+12	+12
Троллейбус	Средняя скорость в течение дня, км/ч		12	14	14	14
	Отклонение, %	Утренний меж пик	+20	+13	+13	+13
		Утренний час пик	-20	-17	-8	-17
		Дневной меж пик	-9	-8	0	-8
		Вечерний час пик	-33	-17	-8	-17
		Вечерний меж пик	+14	+7	+7	+13
Трамвай	Средняя скорость в течение дня, км/ч		13	15	14	15
	Отклонение, %	Утренний меж пик	+13	0	+0	0
		Утренний час пик	-8	-15	-8	-7
		Дневной меж пик	0	0	0	0
		Вечерний час пик	-8	-7	-8	-7
		Вечерний меж пик	+7	+6	+7	+6

В зимний период эксплуатационная скорость у всех видов транспорта имеет наименьшее значение, в то время как в летнее, весеннее и осеннее время значение скорости выше. В зависимости от погодно-климатических или метеорологических условий, может изменяться состояние покрытия дороги, видимость, тепловой режим работы агрегатов транспортных средств, что сказывается на скоростном режиме транспортного потока [7].

В целом за год среднесуточные значения эксплуатационной скорости имеют несущественные изменения. Более объективный анализ данного влияния следует проводить на основании разброса всех значений эксплуатационной скорости в течение суток относительно среднесуточного значения с использованием методов математической статистики. Когда речь идет о так называемых параметрических методах статистики, то на первый план среди различных мер разброса данных выходят выборочные дисперсия и стандартное отклонение (таблица 2) [8].

Таблица 2 - Данные расчетов среднесуточного значения ряда чисел эксплуатационной скорости, дисперсии и среднеквадратического отклонения

	Зима			Весна			Лето			Осень
	Средн.	Д-я	Откл	Средн.	Д-я	Откл	Средн.	Д-я	Откл	Средн.	Д-я	Откл
Автобус	14	5,8	2,4	15	3,3	1,8	15	2,8	1,7	15	4,1	2,0
Троллейбус	12	6,5	2,5	14	4,1	2,0	14	2,3	1,5	14	4,1	2,0
Трамвай	13	3,2	1,8	15	1,8	1,3	14	1,5	1,2	15	1,5	1,2

Анализируя стандартное (среднеквадратическое) отклонение ряда значений эксплуатационной скорости в течение года можно оценить уровень стабильность дорожной обста- новки, что напрямую влияет на регулярность движения общественного транспорта (рисунок 8).

Автобус Троллейбус Трамвай

Рисунок 6 - Распределение стандартных отклонений по видам общественного транспорта с разбивкой по сезонам года

Летний период является наиболее стабильным временем года с хорошим состоянием дорожного покрытия из-за наименьшего уровня осадков в сравнении с другими сезонами года, меньшей нагрузкой на улично-дорожную сеть из-за меньшего количества транспортных корреспонденций в период отпусков и каникул.

Зимний период является наиболее нестабильным временем года. Зимняя скользкость – снежные отложения и ледяные образования на поверхности дорожного покрытия – приводят к уменьшению коэффициента сцепления колеса автомобиля с поверхностью покрытия ниже предельного значения и, как следствие, к снижению безопасности, средней скорости движения, увеличению себестоимости перевозок [9].

Осеннее и весеннее времена года являются переходными периодами. Отличительной особенностью переходных периодов является возрастание длительности последствия осадков, что объясняется повышенной влажностью и пониженной температурой воздуха и испаряемостью в эти периоды [10].

Наибольшие отклонения скорости в течение дня и нестабильность в течение года наблюдаются у троллейбусов, что связано с движением по улично-дорожной сети совместно с общим потоком транспортных средств, а также привязкой к контактной электрической сети, ограничивающей маневренность подвижного состава.

Эксплуатационная скорость у трамваев имеет наименьшие отклонения в течение дня и наибольшую стабильность в течение года, что характеризуется наибольшим обособлением рельсовых трамвайных путей от общего потока транспортных средств в сравнении с безрельсовыми видами общественного транспорта, которое достигается путем полного отделения трамвайных путей от проезжей части или обособление их на проезжей части посредством нанесения горизонтальной дорожной разметкой 1.1. Дополнительно, в местах, где трамвайные пути пересекают проезжую часть, трамвай имеет преимущество перед безрельсовыми транспортными средствами, кроме случаев выезда из депо [11].

Автобусы имеют средние значения отклонений в течение дня и уровня стабильность в течение года, что связано с их движением в общем потоке транспортных средств, аналогично троллейбусам, и отсутствием привязки к контактной электрической сети, в сравнении с троллейбусом и трамваем.

Заключение

Основополагающим фактором спроса населения на использование общественного транспорта является его надежность, характеризующаяся высоким уровнем регулярности на маршрутах. Соблюдать расписание движения на маршрутах позволяет комплексный подход к выбору значения эксплуатационной скорости на маршруте, что может достигать путем ее нормирования.

Процесс нормирования скорости движения общественного транспорта должен учитывать такие условия движения, как периоды года и суток, которые, как было рассмотрено в данной статье, существенно влияют на значение эксплуатационной скорости общественного транспорта как в сторону ее увеличения, так и в сторону ее снижения, в том числе, показывая разную динамику на разных видах транспорта. Наибольшее влияние времени суток и времени года на эксплуатационную скорость оказывается на троллейбусном маршруте, в меньшей степени на автобусном маршруте, в то время как трамвай является наиболее стабильным видом транспорта.

Нормирование скорости движения на маршрутах позволяет выявлять и использовать значительные резервы повышения производительности, а, следовательно, снижения себестоимости перевозок [12].