Predictive model for assessing the transport system quality in a digital economy

Введение.

Научно обоснованное решение проблемы формирования и эффективного развития конкурентоспособного транспортного потенциала региона требует комплексного и системного подхода, который включает использование различных теорий и взглядов отечественных и зарубежных ученых. Это необходимо для определения механизма оптимального управления городским пассажирским транспортом с учетом особенностей развития города Екатеринбурга и Свердловской области в целом.

Основой данного исследования стали работы зарубежных ученых, в части городской антропологии, таких как К. Маркс, Ф. Энгельс, Ф. Теннис, Г. Зиммель, Ф. Ратцель и других. Проблемы функционирования и управления городским пространством исследованы в трудах следующих ученых Дж. Хокинс, Ч. Лэндри, Р. Флорида [1, 11, 18] в т.ч. из стран постсоветского пространства: Ш. Зукин, В. Глазычев, Е. Зеленцова, Е. Трубина, В. Паперный, А. Высоковский и другие [4, 6, 8, 9, 13, 17].

Отдельные аспекты данной тематики репрезентированы в трудах российских ученых с позиции концептуальных основ: Г. Горнова, С. Ваксман, В. Вучик, И. Гамазин, Е. Лобанов и других [2, 3, 5, 7, 10].

Тем не менее, многие аспекты данной проблемы требуют более глубокого изучения, особенно в контексте разработки прогнозной модели оценки качества транспортной системы в условиях развития крупных агломераций. Это исследование становится все более актуальным в связи с необходимостью повышения уровня жизни населения и улучшения транспортной доступности в быстрорастущих городах, таких как Екатеринбург.

Целью данной научной работы является формирование комплексного подхода к управлению пассажиропотоком городских агломераций с учетом качества обслуживания, информированности населения и цифровизации общественного пространства.

В рамках работы предложены новаторские идеи по управлению качеством транспортного обслуживания на основе прогнозирования пассажиропотока при помощи экономико-математической прогнозной модели. Гипотеза новаторской идеи заключается в том, что при повышении качества транспортного обслуживания и высокой доли информированности населения индивидуум будет предпочитать общественный транспорт взамен личному автомобилю. Реализация данной гипотеза возможна при соответствующем уровне методологической и методической подготовки.

Методология исследования построена на диалектическом методе познания, изучении взаимодействия внешних и внутренних факторов организации пассажиропотока, а также на основе экономико-математической модели прогнозирования.

Основная часть.

Изучение проблемы оценки качества транспортного обслуживания рекомендуется начать с анализа изменения спроса на услуги общественного транспорта, основанной на общей для всех участников транспортного обслуживания населения мультимодальной математической и экономической модели транспортной модели, учитывающей, в частности, представленные ниже группы факторов [12, 15]:

1 Факторы, характеризующие условия выполнения перевозок:

– пространственное развитие города Екатеринбурга и всей агломерации;

– размещение жилых районов, мест культурного отдыха, центров торговли и промышленных зон Екатеринбурга и агломерации;

– местоположение дачных массивов и мест отдыха горожан в прилегающих территориях;

– параметры улично-дорожной сети;

– внутринедельная и внутрисуточная неравномерность транспортного спроса;

– предпочтения населения по длительности, комфортности, стоимости поездки при выборе в пользу общественного или индивидуального транспорта;

– требования органов исполнительной власти, осуществляющих организацию транспортного обслуживания населения.

2 Факторы, характеризующие спрос на перевозки на основе:

– социальной, возрастной и профессиональной структуры населения города;

– платежеспособности населения;

– требованиям населения к качеству перевозок;

– стоимостной оценки населением соотношения затрат, времени и качества перевозки.

3 Факторы, характеризующие конкурентную среду в сфере перевозок пассажиров:

– распределение пассажиров между различными компаниями-перевозчиками (в том числе по видам транспорта);

– финансово-экономические показатели деятельности отдельных перевозчиков;

– требования органов исполнительной власти к эффективности и качеству организации транспортного обслуживания населения;

– требования, которым должно удовлетворять транспортное обслуживание населения (подвижной состав, удобство расписаний, схем маршрутов и др.).

Важным аспектом оценки качества транспортной системы является анализ пассажиропотоков на автобусных маршрутах. Протяженность автобусных маршрутов по Свердловской области с 2018 года изменялась несущественно и составляет примерно 62 тыс. км. (при общей протяженности автомобильных дорог 32,3 тыс. км). На объемы перевозок пассажиров автобусами существенно влияет количество автомобилей, находящихся в личной собственности граждан. На рисунке 1 представлена статистическая информация за период с 2014 г. по 2023 г. по пассажирообороту автобусов общего пользования и числу собственного автотранспорта в динамике для Свердловской области.

На рисунке видно, что в период с 2014 г. и ранее по 2021 г. увеличение обеспеченности личным автотранспортом уменьшает пассажирооборот. Лишь в 2022-2023 гг. пассажирооборот увеличивается, однако данную тенденцию можно отнести к расширению сети обслуживания транспортом общего пользования и увеличения численности региональных центров за счет притока из периферийных городов.

Рисунок 1 – Динамика пассажирооборота автобусов общего пользования и числа собственных легковых автомобилей по Свердловской области [Составлено автором по данным http://gks.ru]

Тенденция снижения пассажирооборота при увеличении собственных автомобилей хорошо описывается уравнением регрессии:

Y = 2 968,5 – 0,06 ∙ X, (1)

где Y – пассажирооборот автобусов общего пользования, млн пас-км.;

Х – число собственных легковых автомобилей, единиц на 1 000 человек населения.

Аналогичная тенденция наблюдается и по другим субъектам Российской Федерации и по стране в целом. Проведенный анализ показывает, что на оценку качества работы пассажирского транспорта общего пользования могут влиять следующие факторы [14]:

– неравномерность заполняемости различных автобусных маршрутов;

– доступность автобусного обслуживания для жителей отдельных районов агломерации г. Екатеринбург и Свердловской области (для оценки, например, могут использоваться: количество населенных пунктов, не охваченных автобусными маршрутами, доля жителей, имеющих доступ к регулярному транспортному обслуживанию, среднее время, необходимое для того, чтобы добраться до ближайшей автобусной остановки);

– неравномерность заполняемости отдельных автобусных маршрутов в различное время суток, приводящая к значительному превышению расчетной заполняемости;

– затраты времени на поездку;

– выполнение расписания и его соответствие потребностям пассажиров.

Показатели, соответствующие данным факторам, могут использоваться для оценки изменений качества работы автобусного транспорта.

Далее выполнено прогнозирование структуры спроса на перевозки агломерации г. Екатеринбурга. Распределение общего транспортного потока на количество людей, использующих личный автотранспорт и общественный транспорт определено условием минимизации суммарных временных затрат на совершение поездки.

Спрос на перевозки общественным транспортом обусловлен общим спросом в пункте зарождения пассажиропотока (определяется количеством жителей и структурой населения) и темпами автомобилизации (рисунок 2).

Рисунок 2 – Соотношение темпов роста числа перевезенных человек общественным транспортом к уровню 2010 г. и темпов роста автомобилизации населения Свердловской области к уровню 2010 г. [Составлено автором по данным http://gks.ru]

Из зависимости, представленной на рисунке 2, видно, что с ростом автомобилизации на 0,5 % сокращается число перевезенных пассажиров в среднем на 0,3 %. Далее следует оценить уровень корреляции между данными показателями. Зависимость количества перевезенных пассажиров общественным транспортом и уровня автомобилизации населения Свердловской области отражена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Зависимость объема работы общественного транспорта от роста уровня автомобилизации населения Свердловской области [Составлено автором по данным http://gks.ru]

Представленная зависимость отражает высокую долю влияния уровня автомобилизации на объем работы общественного транспорта, что можно объяснить увеличением уровня жизни населения за счет роста заработной платы. Необходимо также проверить данный вывод проанализировав корреляцию между продажами новых автомобилей и уровнем реальной заработной платы населения. Так, на рисунке 4 показан общий тренд изменения продажи новых автомобилей и реальной заработной платы по Свердловской области.

Рисунок 4 – Зависимость продаж новых автомобилей от величины реальной заработной платы, Свердловская область [Составлено автором по данным http://gks.ru]

Из рисунка 4 видно, что имеется тесная связь между продажами новых автомобилей по Свердловской области и уровнем реальной заработной платы населения, проживающего на данной территории. При этом четко прослеживается тенденция при росте реальной среднемесячной заработной платы на 1 % роста в продажах новых автомобилей на 2,14 %.

Для того чтобы снизить загруженность автомобильных дорог, повысить пропускную способность и спрос на общественный транспорт предполагается введение системы информатизации общественного транспорта и информирования граждан, которую можно представить в виде коэффициента информатизации [16, 19]:

(2)

где – доля рейсов, выполненных в соответствии с расписанием (автобус);

– количество очагов аварийности на региональных дорогах, %

– доля участков автомобильных дорог, работающих в режиме перегрузки к общей длине а/д, %

Следовательно, рост автомобилизации населения обратно пропорционален увеличению информированности:

Спрос на перевозку = -161,64*Авто + 508 023

Авто = 0,0056Реал ЗП ^2,14

Следовательно,

Выполнение мероприятий по повышению управленческих решений в области транспорта и информированности населения позволит увеличить спрос на общественный транспорт (таблица 1). Для прогнозирования спроса на перевозки воспользуемся регрессионной моделью.

Таблица 1 – Прогнозируемые значения спроса на пассажирский транспорт в результате реализации проектируемых мероприятий, Свердловская область [Составлено автором]

Вариант развития «Базовый» характеризуется стабильным, но незначительным ростом реальной заработной платы и стабильным объемом перевезенных пассажиров на протяжении периода 2024-2035 годов.

Вариант развития «Целевой» предполагает более высокий темп роста реальной заработной платы и увеличение прогнозных значений перевезенных пассажиров, что указывает на более динамичное развитие сектора пассажирских перевозок.

Вариант развития «Консервативный» предполагает наименьший темп роста реальной заработной платы и умеренное увеличение объема перевезенных пассажиров, что указывает на более консервативный подход к развитию отрасли.

Таким образом, выбор варианта развития будет зависеть от стратегических целей и приоритетов развития транспорта, а также от уровня риска и ожидаемых результатов.

Заключение.

Проведенное исследование демонстрирует необходимость комплексного подхода к формированию и развитию конкурентоспособного транспортного потенциала регионов, с особым акцентом на городском пассажирском транспорте. Анализ теоретических и практических работ отечественных и зарубежных ученых позволил выявить ключевые факторы, влияющие на эффективность управления городской транспортной системой. В частности, исследования таких городов, как Екатеринбург, подтверждают важность учета специфических особенностей урбанизации и демографических тенденций при разработке стратегий управления.

Разработка прогнозной модели оценки качества транспортной системы в условиях крупных агломераций требует интеграции многоаспектных данных и применения междисциплинарных методов. Учитывая текущие вызовы и динамику развития городских территорий, такая модель позволит не только повысить уровень транспортного обслуживания, но и значительно улучшить качество жизни населения. Настоящее исследование подчеркивает необходимость продолжения глубокого изучения и адаптации международного опыта к местным условиям, что станет основой для устойчивого и эффективного развития городского транспорта в будущем.