Глава 2. Транспортная модель для графства западный Йоркшир

2.1. Общие положения

На рис. 1 показана структура транспортной модели, построенной для графства Западный йоркшир, в двух вариантах которой, составленных для прогнозов, используется большинство новшеств, появившихся в моделировании городского транспорта и рассмотренных в предыдущей главе.

Рис. 1. Структурная схема модели (прогнозный вариант)

На рисунке показаны основные блоки общей модели: модель генерирования поездок различных назначений, энтропийная модель распределения пассажиропотоков по направлениям и видам транспорта (в данном случае использована комплексная модель), а также модель пошагового наложения потоков с построением дерева наиболее дешевых путей и с оценкой внутризональных затрат на поездки. Данная модель подробно описана также в [6]. Модель была калибрована для графства Западный Йоркшир (Англия), предварительно разделенного на зоны. Работа входила составной частью в программу исследований, финансировавшихся Научно-Исследовательским советом.

Основное различие между двумя формами модели заключается в том, что в прогностической модели предусмотрен оценочный механизм. Некоторые из использованных в модели методов оценки также являются новыми (в частности, количественная оценка выгод для пассажиров от тех или иных мероприятий). К прочим особенностям модели относятся: кусочно-линейная функция платы за проезд, используемая в алгоритме построения дерева путей минимальной стоимости для общественного транспорта, набор графических вычислительных методов для наглядной интерпретации результатов и проверки выходов модели, а также построение модели на базе производных данных, что позволило избежать сбора первичной информации по семейной статистике и по грузовым перевозкам. В данной главе в первую очередь рассматриваются особенности модели, а также некоторые ограничения, налагаемые описываемым вариантом модели.

Стоимость проезда на общественном транспорте^* для рассматриваемого района является нелинейной функцией расстояния. Полученная ранее кусочно-линейная функция платы за проезд аппроксимирует нелинейное изменение и легче включается в алгоритм построения дерева кратчайших путей для общественного транспорта. Функция платы за проезд используется в модифицированном алгоритме определения кратчайшего пути, как это с самого начала предлагали Мур [32] и Дийкстра [19] и как это принято в модели при построении сети индивидуального транспорта.

^* (К общественному транспорту относятся автобусы и поезда, к индивидуальному - легковые автомобили и мотоциклы.)

Процедуры построения графиков вместе со стандартными методами наглядного отображения информации используются, например, для иллюстрации преимуществ, получаемых в результате реализации тех или иных предложений применительно к спросу на перевозки и к изменениям в сети индивидуального транспорта. Таким образом, они полезны для проверки состояния сетей исходного года (если сеть описана с достаточной полнотой), а также для проверки некоторых результатов относительно динамики семейной статистики.

Новое в методах оценки в первую очередь связано с определением размеров выгоды для пользователей. Здесь новшества опираются на связь между балансирующими множителями, используемыми в сегодняшнем варианте гравитационной модели распределения поездок по направлениям, и мерами доступности. Отдельно от определения обычной функции выгоды для пользователей (в плане оценки спроса на передвижения) и характеристик сети (выраженных в единицах пассажиропотока) наши методы оценки также включают соответствующие показатели доступности.

Следующим нововведением явилось построение транспортной модели на базе данных, собранных другими исследователями и предназначавшихся прежде всего для других целей. Последствия обращения к таким данным оказались не во всем положительными. С одной стороны, исследователи были избавлены от трудоемкого и кропотливого сбора первичной информации (что в любом случае невозможно сделать в полном объеме), но это ограничило область применения модели вполне определенными целями. Кроме того, построение транспортной модели на базе известных данных существенно ограничивает свободу выбора в конструкции модели. Это является источником основных ограничений в нашей работе.

Во-первых, использование только известных данных позволило эффективно построить лишь модель поездок на работу. В литературе высказывались различные мнения о том, насколько сведения о поездках только одного назначения (даже если это поездки на работу) достаточны для целей перспективного транспортного планирования (об этом будет говориться ниже). Кроме того, существуют какие-то пределы, в которых мы имеем право полагаться на качество и количество известных данных. Такие данные могут явиться причиной определенных трудностей, как например, при согласовании величин наложенных потоков с реально наблюдаемыми в существующих сетях. Это означает, что в большинстве случаев нам приходилось рассматривать величины наложенных потоков как действительные потоки. Такой недостаток болезненно сказывается на процедуре наложения и свойствен для большинства других моделей, входящих в комплект.

Другой недостаток, свойственный лишь для прогностического варианта модели, также связан с исходными данными. Речь идет о диапазоне стратегий развития транспортных систем, которые можно сформулировать и испытать на модели. В 60-х годах появилось довольно много предложений относительно развития транспортных систем в связи с ростом использования легковых автомобилей и увеличивающейся транспортной перегрузкой в городах, но в данном случае независимо от трудозатрат оказалось очень сложным делом сформулировать эти предложения в виде, необходимом для проверки. По этой причине и из-за недостатка данных нам пришлось идти на серьезные компромиссы при конструировании модели. В разных местах настоящей работы мы будем рассматривать те новшества, проблемы и трудности, с которыми нам пришлось столкнуться при построении модели данного типа. Пока же перейдем к описанию той модели, которая была построена для графства Западный Йоркшир.