Учёные Самары и Перми написали исследование, в котором рассчитали экономическую эффективность и целесообразность строительства подземных переходов на Московском шоссе. Из исследования видно, что выгода в переходах все-таки есть. Для автомобилистов. ДГ публикует выкладки и интервью с одним из его авторов — Андреем Черновым, кандидатом технических наук, доцентом СГАУ. Что интересно, похоже, перед тем, как начать строить переходы, их эффективность никто не посчитал.

~

— Скажи, откуда возникла идея исследования?

— Да я вот постоял в пробках, послушал всю палитру мнений и решил посчитать, обоснованны или нет переходы. Попросил коллег из Перми помочь на добровольной основе. Особо подчеркну – это полностью моя частная инициатива. Причем до исследования я был абсолютно уверен, что никакой выгоды от переходов нет и вообще все мы зря стоим.

— Можете ли вы ошибаться в расчетах и моделях? Выполнялись ли подобные расчеты при составлении проекта реконструкции Московского шоссе? Нет ощущения, что сейчас уже поздно считать?

— Ошибаться, конечно, можем. Расчеты укрупненные, ибо они выполняются по макромодели. Для более точных расчетов нужно моделировать каждый перекресток, причем различные варианты реконструкции – подземный переход, наземный переход с различными вариантами, разные фазы светофоров и организация дорожного движения, сравнивать эффект и затраты. Я даже хотел за свой счет заказать такое микромоделирование, а стоимость такого исследования примерно 50 тысяч на перекресток, или объявить краудфандинг, но пока решил, что рано.

— Мне трудно сказать, делались ли подобные расчеты перед проектированием реконструкции Московского шоссе. В опубликованном тексте проекта я их не нашел. Знаю, что макромодель на весь город есть только у МП «Пассажиртранссервис» и сами они моделирование не делали. Возможно, проектировщики делали только локальную модель для Московского шоссе, но этого недостаточно – нужно смотреть изменение потоков по всему городу. Иначе пропускную способность Московского шоссе мы поднимем, а на прилегающих улицах будет затор, и ситуация может вообще ухудшиться.

— Надо или не надо реконструировать Московское шоссе и как именно? Какие могут быть альтернативные варианты вложения средств в условиях кризиса?

— Надо считать. Можно прямо заглавными буквами, три раза написать: «Надо считать» и обсуждать, проверять расчеты. Я не эксперт, то есть я не могу как-то влиять на решения только своим авторитетом, я математик и ИТ-специалист. В Самаре таких непререкаемых экспертов, как, например, Якимов в Перми или Блинкин в Москве, нет, что и плохо, и хорошо – будет больше расчетов, чем волюнтаризма. Буслов, кстати, тоже не был таким экспертом в области транспортных потоков, он выезжал за счет паблика, за счет общих знаний и за счет безудержной энергии, будоража всех вокруг на обсуждения.

— На качественном уровне я бы обратил очень большое внимание, во-первых, на повышение связности сети с помощью маленьких улочек, проездов, «дырочек», которые в последнее время позакрывали предостаточно — там много денег не надо, а эффект они дают очень большой. Во-вторых, на реконструкцию перекрестков – теория говорит, что именно на них основные затыки. Где-то можно расширить перекресток, это гораздо дешевле, чем расширение всей улицы, где-то пожестче обойтись с парковкой, где-то оптимизировать светофорные циклы. В-третьих, обратил бы внимание на повышение привлекательности общественного транспорта – скорости движения, уменьшение интервалов, повышение степени использования. С точки зрения среднего времени реализации корреспонденций, Самара за пару лет теряет примерно столько, сколько дает реконструкция Московского шоссе просто за счет того, что очередная порция людей пересаживается с общественного транспорта на автомобили.

— Экономика и цифры — это хорошо. Но основной причиной строительства подземных переходов, по версии ГИБДД, называют повышение безопасности движения. Как с этим?

— Нам для другой работы в прошлом году ГИБДД передала данные по серьезным ДТП с адресами, и мы их геокодировали, то есть привязали к сегментам и перекресткам. Я не могу обнародовать эти данные, нужно разрешение областной ГИБДД. Однако в городе есть другие сегменты, где тяжелых ДТП с участием пешеходов гораздо больше. Например, напротив «Скалы», где сайгаки-пехотинцы бегают через четыре ряда, а в 200 метрах расположен подземный пешеходный переход. Так что лично для меня это не аргумент. Но опять, для хорошего анализа надо смотреть статистку за несколько лет, связывать с изменениями на уличной сети, не боясь ошибиться и не подгоняя ответ под задачу.

Опять же, на качественном уровне – мы моделировали «идеальный случай», с разрешением поворотов направо по дополнительной секции с улиц Революционной и Советской Армии. С точки зрения безопасности, вариант неоднозначный, выехать на Московское шоссе на красный свет перед остановкой, где идут массовые перестроения движущихся автомобилей, автобусов и троллейбусов, надо иметь известную смелость. Пойдут ли на это, и если да, то не увеличится ли там аварийность? А если не разрешат такие повороты, то весь экономический эффект может пропасть – надо просчитывать и этот вариант.

— И последнее — зачем тебе вообще все это, какой твой шкурный интерес? На чьей ты стороне – защитников или противников реконструкции?

— В конце 2013 года мы сделали и передали транспортную модель в департамент транспорта. К сожалению, сейчас модель используется недостаточно, причем по причинам нетехнического характера. Надо распиарить модель и необходимость расчетов в ней для разных сценариев – приобретение нового подвижного состава, сравнительные варианты развития уличной сети, изменение организации дорожного движения. Причем эти расчеты должны вестись постоянно, и не проектировщиками дорог, а независимыми специалис­тами и специалистами МП «Пассажиртранссервис». Особенно хорошо надо считать в связи с недостатком бюджетных средств. Ну и, кроме того, надо показать, что наука не где-то в небесах, а может приносить конкретную пользу региону, о чем так часто и много говорит губернатор.

Ни на чьей я стороне. Ты знаешь, я с большим уважением отношусь ко всем участникам – и к Минтрансу, и к ГИБДД, и к городским Департаментам строительства, благоустройства и транспорта вместе с их подведами. Там есть очень и очень грамотные специалисты и руководители. Никакого желания «вывести на чистую воду», «поднять народ» и подобной дури у меня не возникает. Однако я неоднократно слышал и сам наблюдал, насколько разрозненно они действуют. Минтрансу не особо интересно что-то, кроме их дорог, Дептранс не управляет строительством дорог, полномочия по организации дорожного движения застряли где-то между Дептрансом и Департаментом благоустройства. Мне думается, что научная основа решений может быть фундаментом для построения единой системы управления транспортной сети города, а эта задача должна быть в безусловном приоритете для новой структуры управления городом. Особенно, если в процесс будут включены общественность и имеющиеся научные школы в СГАУ и СГТУ.

---

Мало кто знает, что на основе транспортной модели можно просчитать и экономически оценить те или иные изменения. Перед вами результаты одного такого исследования. Возможно, язык и терминология покажутся слишком сложными. Если так, попробуйте побольше почитать — в качестве ликбеза советуем кликнуть сюда и сюда. Но вообще, напрягитесь, не зря же вы в институте и школе учили математику.

Исходные данные

Министерство транспорта утвердило проект реконструкции Московского шоссе. Там много документов (38 частей в архиве), самый интересный из которых – организация дорожного движения.

Планируется построить подземные пешеходные переходы и реорганизовать дорожное движение на перекрестках улицы Советской Армии (схема организации), остановке у магазина «Империя» (Схема), ул. Революционной примерно с 1 апреля по 1 сентября (Схема).

Для этого частично перекрывается Московское шоссе. Для 1 и 2 места примерно с 5 марта по 5 августа, для третьего — примерно с 5 апреля по 5 сентября. Во всех трех случаях будет сужение  до двух полос движения, по полосе в каждую сторону, ширина полосы достаточная, длина перекрытия — около 150 м, максимальная скорость (временные знаки ограничения скорости) — 40 км/час.

Цели строительства объявили такие:

— повышение безопасности пешеходов и автомобилистов;

— повышение пропускной способности перекрестков и Московского шоссе в целом за счет того, что не нужно ждать пешеходов, переходящих эту центральную магистраль .

Также планируется расширить проезжую часть Московского шоссе возле пересечений с ул. Советской Армии и ул Революционной и рассмотреть вопрос о повороте направо в обоих направлениях при выезде с этих улиц на Московское шоссе в постоянном режиме с организацией дополнительной секции светофора.

Кратко планы описаны здесь. Заместитель начальника городской автоинспекции Андрей Карпычев в эфире радиостанции «Эхо Москвы» в Самаре  также отметил, что он не видел экономические оценки эффективности мероприятий.

Цель и метод исследования

Цель исследования – укрупненно рассчитать экономическую эффективность  и целесообразность строительства подземных переходов.

О методе имеет смысл рассказать подробнее. В конце 2013 г. по заказу администрации г.о. Самара ученые Самары и Перми разработали и передали транспортную модель города. На пальцах суть ее можно объяснить следующим образом. Город разбивается на транспортные районы, в качестве которых выступают крупные микрорайоны, группы кварталов. Для каждого транспортного района оценивается, какое количество жителей проживает, работает, учится, а также суточные транспортные перемещения (корреспонденции) жителей между разными районами (транспортный спрос). Затем транспортный спрос связывается с транспортным предложением — как люди могут реализовать эти корреспонденции на общественном и личном транспорте, то есть пропускной способностью улично-дорожной сети и предлагаемой сети общественного транспорта.

Для этого для каждого перекрестка в модель вводятся приоритеты, запреты движения, светофорные фазы, для каждого сегмента уличной сети – количество полос. Потом эта модель была откалибрована по результатам натурных наблюдений за транспортным потоком. Результаты расчета по модели – величины автомобильного потока на всех сегментах уличной сети и на маршрутах общественного транспорта, на каждом направлении на перекрестке и многое другое. Другими словами, можно оценить в среднем, кто и куда едет.

Имея в своём распоряжении только наблюдаемые (натурные) показатели: интенсивность и скорость движения транспортных потоков, невозможно оценить качество действующей транспортной системы. По транспортной модели же можно решать задачи «если — то» — как изменится ситуация, если построится новая дорога, изменится ли организация движения, полностью или частично перекроют улицу. Подобные изменения влияют на весь город: сузили дорогу — автомобилисты выбирают окружные пути — там увеличивается поток и падает скорость – другие автомобилисты выбирают еще более окружные пути или пересаживаются на трамвай, ну и так далее. Поэтому сначала все изменения считают на общегородской макромодели, а потом для «тонкой настройки» используют микромодель перекрестка или участка сети.

В качестве целевого показателя «лучше — хуже» рассматривают среднее время реализации транспортных корреспонденций — среднее время, затрачиваемое одним человеком на совершение одной транспортной корреспонденции (поездки). Эта характеристика также считается по транспортной модели.

А задачи  — промоделировать следующие сценарии:

— Сужение проезжей части в трех местах (4,5 месяца по времени) и сужение только на улице Революционной (1 месяц по времени) на период реконструкции.

— Строительство пешеходных переходов и изменение организации дорожного движения – после реконструкции.

Для каждого из случаев  рассчитать среднее время корреспонденций и получить положительный или отрицательный экономический эффект на основе сравнения с текущей ситуацией.

Оценка изменения качества функционирования транспортной системы г. Самары на период реконструкции отдельных участков Московского шоссе

На транспортной модели г. Самары было проведено моделирование ситуации для двух вариантов. Первый вариант – сужение проезжей части на Московском шоссе только на перекрестке с ул. Революционной. Второй вариант — сужение проезжей части на Московском шоссе на всех трех участках.

Результаты расчета приведены в таблице 1.

Представлены значения среднего времени корреспонденций на личном транспорте. Это только на первый взгляд кажется, что разница незначительна (около 5,5 секунды, или 0,3% в первом случае и 19 секунд, или 1% во втором). Это же время, усредненное по всем корреспонденциям, в том числе, например, внутри Куйбышевского или Красноглинского района. Для корреспонденций «из микрорайонов в центр» время увеличивается очень значительно.

Картограммы разностей интенсивностей движения транспортных потоков по сравнению с существующей ситуацией приведены ниже. Зеленый цвет – там, где поток становится меньше, красный – те дороги, где он возрастает. Видно, как распределяется поток с Московского шоссе на соседние улицы.

Оценим в денежном эквиваленте потери жителей города из-за увеличения времени реализации транспортных корреспонденций.

Всего в будний день в Самаре реализуется 1 690 000 транспортных корреспонденций на личном транспорте. Суммарно время реализации этих корреспонденций увеличится для первого варианта на (29,9852 — 29,8945) * 1690000 = 153283 минут  = 2554,7 часа, для второго варианта на (30,2111 — 29,8945) * 1690000 = 535054 минут = 8917,5 часа.  По данным Росстата, в 2014 году средняя зарплата в Самаре составляла 25,8 тыс. рублей в месяц, то есть стоимость одного часа составляет 154 рубля.

Таким образом, в денежном выражении потери времени жителей города на период реконструкции Московского шоссе, предпочитающих личный транспорт,  составят 393 424 рубля в день при реконструкции только перекрестка с ул. Революционной и 1 373 295 рублей в день при реконструкции перекрестков с ул. Революционной, ул. С. Армии и в районе магазина «Империя» (или примерно 4 рубля в день на каждый автомобиль).

Общие потери на время реконструкции (четыре месяца частичное перекрытие по варианту 2 и один месяц по варианту 1) составят
393 424 * 31  + 1 373 295 * 82 = 124 806 334 рубля.

Оценка экономической эффективности строительства подземных пешеходных переходов через Московское шоссе

Рассчитаем сначала экономический эффект с точки зрения временных затрат пешеходов. Для этого надо сравнить, сколько суммарно времени тратят пехотинцы сейчас и после изменений, для чего нам надо знать среднее время перехода одного пешехода и  оценочное количество.

Подземный переход вдоль ул. Советской Армии

Режим работы светофорного объекта на перекрестке ул. Советской армии – Московское шоссе

Западная часть перекрестка – наиболее загруженный переход.

По результатам расчета на транспортной модели г. Самары и натурных наблюдений в час пик в секцию проходит около 30 человек, секция каждые 110 секунд, значит, в час пик пешеходный поток = 30 * 3600 / 110 = 981 человек, округлим в дальнейших расчетах до 1000 человек. Расчетная интенсивность потока в час пик составляет 10% от суточного потока, то в сутки интенсивность движения пешеходов на перекрестке ул. Советской Армии – Московское шоссе с западной стороны составит 10 000 человек.

С восточной стороны перекрестка интенсивность примерно в 2 раза ниже, расчетное количество — 5000 в сутки.

В настоящее время, чтобы перейти перекресток ул. Советской Армии – Московское шоссе с восточной и западной стороны:

— ожидание цикла светофора в среднем (согласно таблице 1) – 36,5 сек. (половину от времени горения красного сигнала светофора);

— переход дороги: ширина 20 м, расчетная скорость пешеходов 1 м/сек., тогда время перехода 20 сек.

Таким образом, временные затраты каждого пешехода — 56,5 сек.

С северной и южной стороны расчетная интенсивность примерно в 3 раза ниже – 3000 человек в сутки.

Время, необходимое для того, чтобы перейти дорогу в северной части перекрестка ул. Советской Армии – Московское шоссе: 3 полосы движения, каждая по 3,5 м, всего 10,5 м или (с учетом среднего времени ожидания цикла светофора) 10,5 + 18,5 = 29 секунд на каждого пешехода.

В южной части перекрестка ул. Советской Армии – Московское шоссе: 4 полосы движения, каждая по 3,5 м. Общая расчетная ширина проезжей части составляет 14 м, необходимое время: 14 + 18,5 = 32,5 секунды на каждого пешехода.

Для удобства все эти цифры представлены на одном рисунке

Рисунок Расчетные потоки (№, человек в сутки), время перехода (Т, сек) и длина перехода (L, метров) для существующей ситуации.

Теперь вычислим затраты после строительства пешеходных переходов в связи со следующими изменениями.

Наземный переход с западной части пропадает и поток перераспределяется буквой П через 3 других перехода. Таким образом, расчетный поток:

— с северной части 3000 + 10000 = 13 000 человек,

— с южной части 3000 + 10000 = 13 000 человек,

— с восточной  части 5000 + 10000 = 15 000 человек,

— с западной части – 0 человек.

Добавляется время, требуемое на преодоление расстояния между переходами на одной стороне перекрестка. Расчетное расстояние с северной части – 30 метров, с южной части – 50 метров, дополнительное количество человек – 10 000.

Меняются вид перехода с западной части перекрестка с наземного на подземный и, соответственно, время перехода. Планируемая длина лестничных пролетов в подземных переходах составляет 10 м. Скорость движения пешеходов — 0,5 м/сек. при движении по лестничному пролету и вверх, и вниз. Таким образом, для преодоления 2 лестничных пролетов и перехода под землей с восточной стороны перекрестка требуется 10 * 2 / 0,5 + 20 = 60 секунд, что чуть больше среднего времени перехода через наземный переход (56,5 сек.).

Все характеристики с изменениями также представлены на рисунке:

Расчетные потоки (№, человек в сутки), время перехода (Т, сек) и длина перехода (L, метров) для ситуации после строительства перехода.

Сравнение текущей  ситуации с прогнозами представлено в таблице:

Таким образом, общее время увеличивается более чем в 2,5 раза: на 694,3 — 263,1 = 431,2 часа. В денежном выражении потери пешеходов (исходя из стоимости одного часа 154 рубля) составляют 48 798,8 рубля в сутки, или 17 811 543 рубля в год.

Подземный переход вдоль ул. Революционной и возле торгового центра «Империя»

Подробно результаты расчетов не представлены. На качественном уровне можно заметить, что на ул. Революционной количество пешеходов с  восточной стороны, напротив, примерно в 3 раза больше количества пешеходов, переходящих улицу с западной стороны. Соответственно, общие потери будут существенно ниже. Важен тот факт, что во всех трех случаях среднее время перехода не уменьшается – время движения по подземному переходу примерно равно времени движения по обычному переходу с учетом времени ожидания зеленого сигнала светофора.

Оценка изменения качества функционирования транспортной системы г. Самары после реконструкции отдельных участков Московского шоссе

В транспортную модель были последовательно внесены следующие изменения:

— убран светофор напротив ТЦ «Империя»,

— изменены пешеходные потоки на пересечении ул. Революционной и Московского шоссе и разрешен поворот направо в обоих направлениях при выезде с ул. Революционной на Московское шоссе в постоянном режиме с организацией дополнительной секции светофора,

— изменены пешеходные потоки на пересечении ул. Советской Армии и Московского шоссе и разрешен поворот направо в обоих направлениях при выезде с ул. Советской Армии на Московское шоссе в постоянном режиме с организацией дополнительной секции светофора.

Выводы

— Наибольший эффект дает строительство пешеходного перехода возле ТЦ «Империя».

— С точки зрения общих временных затрат жителей города, срок окупаемости строительства всех трех переходов составляет меньше года.

— Средние затраты пешеходов после строительства во всех трех случаях не уменьшаются, а на перекрестке с ул. Советской Армии увеличиваются более чем в 2,5 раза.

— Для проведения сравнительных исследований различных вариантов реконструкции и уточнения результатов необходимо внести в модель все мероприятия по реконструкции Московского шоссе и провести микромоделирование каждого перекрестка.

Исследование подготовлено коллективом Института транспорта и Центра дорожной информации, г. Пермь (Попов Юрий, Якимов Михаил) при участии Чернова Андрея (СГАУ, «Самара-Информспутник»).