Научная методология формирования эффективной транспортной системы крупного города

• Автор: Якимов, Михаил Ростиславович
• Шифр специальности: 05.22.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 418 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ГОРОДОВ

1.1 Термины и определения

1.2 Анализ современных подходов к транспортному планированию и организации дорожного

движения в городах

1.2.1 Транспортное планирование в крупных городах

1.2.1.1 Разработка генеральных планов развития городов

1.2.1.2 Существующие проблемы в среднесрочном планировании развития городов. Отсутствие

системного подхода

1.2.2 Экономические основы развития транспортных систем городов

1.2.2.1 Снижение эффективности использования транспорта
1.2.2.2 Влияние традиций и национальной культуры на формирование
транспортных систем городов
1.2.2.3 Нерациональное использование существующей инфраструктуры
1.2.3 Некоторые подходы к транспортному планированию городов
1.2.3.1 Негативные последствия депопуляции
1.2.3.2 Компактный город
1.2.3.3 Эффективность использования улично-дорожной сети
1.3 Анализ существующих исследований транспортных систем городов
1.3.1 Области исследования в градостроительной и транспортной науке
1.3.2 Исторические вехи формирования науки о транспортных системах городов
1.3.2.1 Первые российские исследования
1.3.3 Современные исследования функционирования транспортных систем
1.3.3.1 Транспортный поток, его характеристики и исследования
1.3.3.2 Ресурсный подход к оценке функционирования транспортных систем городов
1.3.3.3 Современные прикладные исследования транспортных систем городов
1.3.4 Математические транспортные модели
1.3.4.1 Исследования в области моделирования транспортных потоков
1.3.4.2 Исследования в области моделирования транспортных систем городов
1.3.4.3 Критерии оценки эффективности функционирования транспортных систем
1.4 Движущие силы и ограничения развития транспортных систем городов
1.4.1 Роль и движущие силы развития транспортных систем
1.4.1.1 Исторические фазы развития человеческого общества и его подвижность
1.4.1.2 Благосостояние человечества и качество жизни в городах
1.4.1.3 Транспортная система как часть информационной системы
1.4.1.4 Транспортные системы в материальном потреблении
1.4.1.5 Транспортная доступность и транспортные издержки
1.4.2 Ограничения развития транспортных систем на урбанизированных территориях
1.4.2.1 Ресурсные ограничения развития транспортных систем на урбанизированных территориях
1.4.2.2 Экологические ограничения развития транспортных систем на урбанизированных территориях
1.4.3 Понятие эффективности транспортной системы крупного города
1.5 Цели и задачи работы
1.5.1 Цель работы:
1.5.2 Задачи работы:
1.6 Выводы по главе
2 ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТНОГО АНАЛИЗА ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИИ
2.1 Анализ использования городской территории
2.1.1 Пространственно-неравномерная модель формирования транспортного спроса
2.1.2 Методика анализа территориального баланса городских территорий
2.1.2.1 Транспортный спрос в городах. Особенности представления транспортного спроса на
территории
2.1.2.2 Методы формализации пространственного распределения структурных элементов городской
среды при транспортном анализе территории
2.2 Анализ транспортной подвижности населения
2.2.1 Анализ автомобилизации и общей подвижности населения городов
2.2.2 Анализ разделения (расщепления) транспортных корреспонденций по видам транспорта (Modal Split)
2.3 Система мониторинга состояния и режимов функционирования дорожно-транспортного комплекса
крупных городов
2.3.1 Анализ режимов работы улично-дорожной сети города с использованием современных
геоинформзционных систем
2.3.2 Программа мониторинга состояния и условий движения на улично-дорожной сети городов
2.4 Выводы по главе
3 ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ГОРОДОВ
3.1 Теоретико-прикладные основы создания прогнозных транспортных моделей городов
3.1.1 Мировой опыт создания прогнозных моделей. Современные инструменты моделирования

3.1.2 Структурная схема прогнозной транспортной модели
3.1.3 Моделирование транспортного спроса
3.1.3.1 Генерация транспортного спроса. Сегменты и слои транспортного спроса
3.1.3.2 Распределение транспортного спроса
3.1.3.3 Выбор режима
3.1.3.4 Перераспределение транспортного спроса
3.1.3.4.1 Перераспределение индивидуального транспорта
3.1.3.4.2 Перераспределение общественного транспорта
3.1.3.5 Модели транспортной подвижности населения. Определение объема внешних трудовых
корреспонденций
3.1.4 Моделирование транспортного предложения
3.1.4.1 Состав транспортного предложения
3.1.4.1.1 Транспортное предложение индивидуального транспорта
3.1.4.1.2 Транспортное предложение общественного транспорта
3.1.4.2 Транспортное предложение на различных этапах расчета прогнозной транспортной модели
3.1.4.2.1 Транспортное предложение на этапе распределения и выбора режима
3.1.4.2.1.1 Индивидуальный транспорт
3.1.4.2.1.2 Общественный транспорт
3.1.4.2.1.3 Использование матриц затрат
3.1.4.2.2 Транспортное предложение на этапе перераспределения
3.1.4.2.2.1 Индивидуальный транспорт
3.1.4.2.2.2 Общественный транспорт
3.1.4.3 Особенности моделирования движения грузового транспорта
3.1.5 Особенности построения моделей пиковой загрузки
3.1.6 Основные показатели качества транспортных моделей
3.1.7 Методы верификации и калибровки транспортной модели
3.1.7.1 Этапы и последовательность калибровки транспортной модели города
3.1.7.2 Верификация и калибровка транспортного спроса
3.1.7.3 Верификация и калибровка транспортного предложения

3.1.7.3.1 Задание максимальной натурной пропускной способности перегонов
3.1.7.3.2 Калибровка модели ИТ
3.1.7.3.3 Калибровка модели ОТ
3.1.8 Оценка качества транспортной модели
3.1.9 Возможности анализа результатов моделирования
3.2 Методы оценки качества функционирования действующих транспортных систем городов
3.2.1 Общие показатели качества функционирования транспортных систем городов
3.2.2 Методика формализации и оценки транспортного спроса. Транспортная зависимость территории200
3.2.3 Дифференцированные показатели качества функционирования транспортных систем городов
3.2.4 Показатели качества транспортного планирования и методы их оценки
3.2.5 Показатели качества организации дорожного движения в городах и методы их оценки
3.3 Выводы по главе
4 ГЛАВА 4.0ПТИМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ГОРОДА
4.1 Математические модели в задачах оптимизации
4.1.1 Транспортные модели различного назначения
4.1.2 Объект и предмет оптимизации
4.1.3 Задачи исследования
4.1.4 Способ исследования
4.2 Постановка оптимизационной задачи, формирования эффективной транспортной системы крупного города
4.2.1 Логико-графическая модель постановки оптимизационной задачи формирования эффективной
транспортной системы крупного города
4.2.2 Возможные способы формализации задачи формирования эффективной транспортной системы
4.3 Построение математической модели оптимизационной задачи
4.3.1 Задание степеней свободы оптимальной модели. Выбор переменных
4.3.2 Формирование целевой функции оптимальной модели
4.3.3 Формирование системы ограничений математической модели оптимизационной задачи
4.3.3.1 Структурная схема ограничений оптимальной модели
4.3.3.2 Ограничение по транспортному спросу
4.3.3.2.1 Постановка ограничения по спросу на перемещение в исследуемых областях в общем виде
4.3.3.2.2 Постановка левой части ограничения
4.3.3.2.3 Постановка правой части ограничения
4.3.3.3 Ограничение по протяженности существующей УДС
4.3.3.3.1 Постановка ограничения по протяженности существующей УДС в общем виде
4.3.3.3.2 Постановка левой части ограничения
4.3.3.3.3 Постановка правой части ограничения
4.3.3.3.4 Учет наличия выделенных полос для движения общественного транспорта
4.3.3.4 Ограничение по имеющемуся подвижному составу
4.3.3.4.1 Постановка ограничения по подвижному составу в общем виде
4.3.3.4.2 Постановка правой части ограничения
4.3.3.4.3 Постановка левой части ограничения
4.3.3.5 Особенности построения энергетических ограничений
4.3.3.6 Ограничение по выбросам загрязняющих веществ
4.3.3.6.1 Постановка ограничения по выбросам загрязняющих веществ в общем виде
4.3.3.6.2 Постановка левой части ограничения по выбросам загрязняющих веществ
4.3.3.6.3 Постановка правой части ограничения по выбросам загрязняющих веществ
4.3.3.7 Постановка ограничения по шумовому воздействию
4.3.3.7.1 Постановка шумового ограничения в общем виде
4.3.3.7.2 Постановка правой части шумового ограничения
4.3.3.7.3 Расчет левой части шумового ограничения
города впервые появились в России именно в это время. Идеологию «соцгородов» ставили под сомнение труды транспортных инженеров Шелейховского и Зильберталя [49,50,166].
Сам термин «Градостроительство» - не уделяет должного внимания вопросам функционирования городов. Западный термин «Урбанистика» берет своё начало в работах испанского инженера транспортника Ильдефонса Серда, успешно соединившего инженерную строгость научного подхода с опытом создания генерального плана Барселоны [133].
Законодатели урбанистической науки того времени тоже не имели единого мнения в вопросах интеграции автомобиля в городскую среду, а следовательно, границ использования личного автомобиля и его роли в социалистической экономике.
При низкой автомобилизации населения ошибки транспортной планировки городов не бросались в глаза. Это отчасти компенсировалось значительной долей перемещений граждан на городском пассажирском транспорте общего пользования. Однако в зарубежной практике городского и транспортного планирования принято считать, что индивидуальный и общественный транспорт является не заменой (Substitute), а дополнением (Compliment) друг другу.
Личные свободы, полученные жителями российских городов во времена перестройки и последующее время, привели к быстрому росту автомобилизации.
В этот период времени исследования в области транспортных систем городов стали приобретать разнонаправленные вектора. В какой-то степени продолжались инерционные пути в практики транспортного планирования городов. Множество исследований и трудов было посвящено развитию в городах скоростного транспорта, в том числе внеуличного, существенно возросло количество исследований в области организации и безопасности дорожного движения. Выделилось отдельное направление - экологическая безопасность транспортных средств.
1.3.3 Современные исследования функционирования
транспортных систем
Не затрагивая общие вопросы градоустройства городов, развивались исследования в области транспортного движения. Эта тема также имеет в себе