Предисловие редактора русского перевода

Предлагаемая вниманию русского читателя книга П. У. Бонсалла, А. Ф. Чемперноуна, А. К. Мейсона, А. Г. Уилсона "Моделирование пассажиропотоков в транспортной системе" посвящена чрезвычайно важной проблеме проектирования региональных транспортных систем для перевозки пассажиров в городах и городских агломерациях. Среди вопросов, формирующих проблему городов на уровне современных знаний и требований, транспортные вопросы занимают весьма важное место. К таким традиционным составляющим этой проблемы, как рост потребности в пассажирских перевозках, скорости и комфортности поездок, теперь добавились новые и все более важные обстоятельства: транспорт и, особенно в городах, является сегодня главным источником загрязнения экологической среды обитания человека; в пору все большего недостатка традиционных энергетических ресурсов транспорт является основным потребителем наиболее дефицитных и невоспроизводимых видов топлива.

В этом плане транспортная проблема городов приобретает характер остро социальной и макроэкономической и ее решение требует самых современных подходов и методов.

Многие аспекты проблемы городов носят универсальный характер в условиях самых разных социально-экономических систем, хотя последние, безусловно, оказывают решающее влияние на остроту и методы разрешения проблемы. Транспортная проблема городов в этом отношении возможно наиболее универсальна, а в условиях плановой экономики - потенциально и более эффективно решаема. Здесь, однако, есть та особенность, что в развитых капиталистических странах во многом из-за малоуправляемого эволюционного развития городов транспортная проблема обострилась раньше, чем в странах с плановым экономическим управлением и с развитой системой общественного транспорта. В результате это сказалось, в частности, в более раннем развитии в капиталистических странах некоторых инструментов решения транспортных проблем городов и прежде всего таких, которые учитывают автономное поведение большого числа элементов транспортной системы: пассажиров, автомобилей, транспортных организаций и т. п. В то же время имманентные законы социально-экономического развития городов быстро актуализируют транспортные проблемы во всех странах и в СССР в том числе. Бурное и концентрированное жилищное строительство в городах СССР, ускоренная автомобилизация, интенсивное перемещение рабочих мест - все это настолько быстро меняет географию и интенсивность спроса на пассажирские перевозки, что традиционными методами не удается даже достаточно точно спрогнозировать эти изменения, а тем более осуществить сбалансированное развитие транспортной системы. В результате это развитие часто осуществляется фрагментарно, вслед за сложившимся спросом и таким образом, что едва терпимое во многих случаях положение достигается заметным снижением комфортности поездок, особенно в часы пик, значительными затратами транспортных ресурсов, обилием различного рода запрещающих мер в применении к индивидуальному транспорту и т. п. Острота транспортной проблемы городов безусловно требует надежных средств долгосрочного прогнозирования транспортной ситуации в городе и средств комплексного проектирования транспортных систем во всей совокупности их связей с другими сферами развития города. В этом плане становится важным знакомство с лучшими достижениями зарубежной науки моделирования развития транспортных систем, и именно этой цели служит издание настоящей книги.

Для исследования транспортных проблем региона авторы применяют эффективную методологию имитационного моделирования^*, с успехом используемую для сходных целей и в СССР^**. Этот подход с позиций математического моделирования безусловно наиболее эффективен в настоящее время, поскольку спрос на перевозки и транспортную систему (в части индивидуального транспорта) формирует множество самостоятельных и сложно взаимодействующих потребителей транспортных услуг. Кроме того, сама транспортная система имеет множество составляющих ее элементов, в разных комбинациях по-разному и непросто влияющих на пассажиров. В этих условиях именно имитационная модель позволяет достаточно адекватно отразить всю сложность взаимодействия многоэлементной транспортной системы и автономной системы спроса на перевозки.

^* (Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. М., Мир, 1978. 418 с.)

^** (Брайловский Н. О., Грановский Б. И. Моделирование транспортных систем. М., Транспорт, 1978. 100 с.)

Таким образом, имитационная модель, являясь искусственным машинным аналогом чрезвычайно сложного транспортного процесса в городах, способна отразить и показать динамику этого процесса под влиянием тех или иных обстоятельств. Таковыми могут быть как прогнозируемые и внешние для транспортной системы измерения (например, повышение цен на топливо, изменение доходов населения и т. п.), так и изменения внутри самой транспортной системы (появление новых видов транспорта, новых маршрутов общественного транспорта, новых стоянок автомобилей и т. п.). Во всех этих случаях имитационная модель способна показать самые отдаленные последствия тех или иных изменений во всей их полноте. Именно на этом основано широкое применение имитационных моделей для нужд проектирования сложных объектов. В этом случае проектировщик получает возможность почти реального экспериментирования со своими решениями, причем значение оговорки "почти" тем меньше, чем более точна построенная имитационная модель. Такое экспериментирование с моделью полезно по меньшей мере в двух отношениях.

Во-первых, на этой основе можно выбрать лучшие проектные решения. Существенно подчеркнуть именно то, что с помощью имитационной модели можно оценить известные проектировщику решения, но не получить их непосредственно из самой модели, например, при использовании аналитических оптимизационных моделей.

Во-вторых, на основе экспериментов с имитационной моделью можно получить информацию для переформулирования самого проектного задания в связи с лучшим пониманием стоящих перед проектировщиком задач и более реальной оценкой возможных путей их решения. В этом отношении примечательна отмечаемая авторами книги возможность получения с помощью имитационной модели углубленного представления у проектировщиков о конкретных транспортных условиях того или иного региона, характере взаимодействия всех элементов транспортной системы и их важности в свете тех или иных целей. Именно на базе такого представления можно более уверенно ставить и, даже в аналитической форме, оптимизационные задачи построения транспортных систем, в то время как до сих пор было обычным основываться в этом деле на дорогостоящем опыте практической работы. При этом в последнем случае, не имея возможности проверить знание транспортных систем на модели, приходилось опробовать ответственные решения на практике, утешаясь в нередких случаях неудач возможно только тем, что приобретается новый ценный опыт и то, если люди, ответственные за решения, были способны или успевали этот опыт усвоить и затем использовать его с большим шансом на удачу.

Весьма поучителен описанный в книге опыт построения имитационной модели, ее информационного обеспечения, настройки и проведения машинных экспериментов с моделью. Наглядно показана необходимость достижения в разработке модели того уровня подробности по учитываемым факторам и по степени дезагрегации информации, начиная с которого модель становится эффективной в отражении реальности.

Вообще имитационное моделирование, кроме проблем построения самой модели (отражения логических связей объекта моделирования), сталкивается с двумя основными трудностями: это, прежде всего, трудности получения обширной реальной информации о конкретном объекте для настройки модели на этот объект и затем трудности интерпретации полученных на модели результатов. В отношении настройки модели книга демонстрирует своеобразный путь получения фактических данных из косвенных источников (не из непосредственного обследования объекта моделирования): из различных отчетов, научной литературы, описаний аналогичных объектов и т. п. Такой путь получения информации требует определенного искусства, но, безусловно, является во многих случаях весьма эффективным и заслуживает должного внимания.

Очень убедительно показана в книге также трудность интерпретации полученных на модели результатов. Она связана, прежде всего, с обилием порождаемой имитационной моделью информации. В этом плане очень поучителен опыт авторов в технике наглядного отображения полученных зависимостей, что значительно облегчает интерпретацию результатов экспериментирования.

Вызывает некоторое сожаление то, что несколько раз затронутая авторами тема учета грузодвижения в городах при проектировании систем перевозки пассажиров не нашла в книге дальнейшего развития. В то же время актуальность совместного рассмотрения этих вопросов при проектировании транспортных систем в городах сейчас признается все шире и это нашло свое отражение, в частности, в материалах советско-американского сотрудничества по проблеме "Транспорт в городе"^*.

^* (В сб.: Управление транспортными процессами. М., Центр, эк.-мат. ин-т АН СССР, 1977, 187 с.)

Редактирование перевода вызвало несколько необычные трудности. Дело в том, что авторы представили для перевода не только работу^*, посвященную главным образом настройке модели для конкретного региона Англии и машинному эксперименту с моделью преимущественно в целях исследования чувствительности, но и не согласованную с этой работой часть рукописи с обзором последних методических и практических достижений в моделировании различных элементов транспортных систем и в прогнозировании спроса на перевозки. Разность представленных текстов сказывалась в стиле и темпе изложения, в ракурсе рассмотрения излагаемого материала и в явной равновременности написания обеих частей. В то же время обе части в модельном описании значительно пересекались, а в некоторых случаях отмечались противоречия и разночтения. Желая сохранить достоинства обеих частей, пришлось провести некоторую работу по сращиванию этих частей с тем, чтобы получить во всех отношениях единое произведение. В результате обзорный материал и описание разработанной авторами модели составили первую часть настоящей книги (первые две главы и приложения), а описание, машинного эксперимента с моделью и оценка результатов вторую часть (заключительные шесть глав). При этом исключены повторы в модельном описании, объединена библиография, устранены отмеченные противоречия и явные опечатки. В итоге получена интересная книга, не имеющая прообраза на английском языке.

^* (Bonsail P. W., Champernowne A. P., Mason А. С. and Wilson A. G. Transport Modelling: Sensitivity Analysis and Policy Testing. Pergamon Press, Progress in Planning, Vol. 7., Pt 3., 1977, pp. 153-237.)

Некоторую неудовлетворенность оставляет перевод терминов и понятий, использованных авторами. Возникшие здесь трудности вызваны не только неэквивалентностью русской и английской терминологии, но и разным уровнем развития понятийного аппарата в науке о проектировании транспортных систем. В связи с этим в некоторых сомнительных случаях использован дословный смысловой перевод вместо терминологического.

В итоге можно выразить уверенность, что предлагаемая книга, ярко демонстрирующая прогностическую и объяснительную ценность имитационных моделей в транспортном планировании, принесет несомненную пользу и будет с интересом встречена в среде специалистов, работающих в области организации городского транспорта.

Канд. техн. наук В. А. Житков