Ваксман С.А. - Изучение подвижности населения для обоснования градостроительных решений копия2

Изучение подвижности

населения для обоснования

градостроительныхрешений

Ваксман Семен Аронович, к.т.н.,доцент Уральского государственного экономического университета (Екатеринбург)

Новые методы получения информации о подвижности

населения

Передвижение – перемещение человека в пространстве города от пункта отправления до пункта назначения без посещения промежуточных пунктов, с использованием или без использования транспортных средств, характеризуемое целью, направлением, траекторией и способом перемещения Передвижения подразделяются на прямое (к цели) и возвратное (к месту жительства).

• Корреспонденции – характеризуются целью, направлением (по воздушным линиям) и устанавливаются специальными обследованиями либо путем обработки материалов статистической отчетности (по грузам), либо получаются расчетно в виде матриц «отправление-прибытие», а графически – в виде масштабных векторных диаграмм.

• Подвижность - количество передвижений в единицу времени постоянного городского и приезжего населения, приходящееся на одного жителя города. Различают общую подвижность пешеходную, транспортную, учетную (маршрутную) - с пересадками при поездках на ГОТ, подвижность с трудовыми и нетрудовыми (включая возвратные) целями.

Новые методы получения информации о подвижности

населения

Новые методы получения информации о подвижности

населенияКод держателя карты Муниц. автобус

(МОАП)Трамвай Троллейбус Метро Прочие

перевозчики

0 – Служебная 1 – Обычный пассажир

2 – Федеральный льготник

3 – Региональный льготник

4 – Муниципальный льготник

5 – Студент 6 – Школьник 7 – Пассажир с временной картой на предъявителя

Таблица 1 – Количество предъявленных карт

Новые методы получения информации о подвижности

населенияТаблица 2 – Количество транзакций по видам держателей карты и видам транспортаКод держателя карты Муниц. автобус

(МОАП)Трамвай Троллейбус Метро Прочие

перевозчики

0 – Служебная 1 – Обычный пассажир

2 – Федеральный льготник

3 – Региональный льготник

4 – Муниципальный льготник

5 – Студент 6 – Школьник 7 – Пассажир с временной картой на предъявителя

Держатели карт Количество карт

Количество транзакций

Средняя подвижность

1 Администратор АСУОП 4 9 2,3

2 Муниципальный льготник 49272 728031 14,83 Оператор АСУОП 5 18 3,64 Пассажир 27156 327025 12,0

5 Региональный льготник 57586 770906 13,46 Студент 4336 102096 23,5

7 Федеральный льготник 27155 330397 12,28 Школьник 3117 84952 27,3

Таблица 3 – Средняя подвижность различных категорий населения (апрель 2011)

• Подробным исследованием взаимосвязи подвижности на ГОТ и численности населения (N) всех городов СССР за 1970,1975 и 1980гг. установлено, что лучшая аппроксимация имеет вид:

• Рм=75N0,25 (без учета фактора времени) и

• Р=1008 (1-41,8/T)(1-40,4/N) (с учетом фактора времени T) • Так как плотность населения w = N/F=10N0,25, то Рм=7,5w.

Для учета индивидуальных особенностей городов в формулу плотности населения неоднократно предлагалось вводить корректирующие коэффициенты, учитывающие расположение города по берегам рек и морей, в горных районах, размещение промышленности, климатические условия… Применительно к городам СССР автором получена зависимость

•W=31,11+0,02057N,а для 1970, 1975 и 1980гг.:

•W70 =9,13N(0,28) W75 = 9,41N(0,28) W80=10,3N(0,26)

Полученные автором кривые по городам США за 1940 и 1960гг. подтверждают приведенные связи с учетом специфики застройки городов этой страны:

•W40=4,4N(0,3) и W60=3,17N(0,32)

Таким образом, с ростом численности населения города, плотность населения при сохранении характера застройки должна расти.

Города Плотность населения,

жит/га

Транспортная мобильность км/год/жит

Ежедневное время

моторизованных поездок,

мин

Время поездки на ОТ к 500 тыс. рабочих

мест

Доля передвижений пешком,

на велосипеде и на ГОТ, %

Стоимость поездок

для общества,

% к ВПвсе

видычастный

транспорт

Хьюстон 9 25600 25400 90 70 5 14,1

Мельбурн 14 13100 12100 70 55 26 11,8

Лондон 48 7700 5600 60 30 56 6,7

Париж 48 7300 5500 50 30 56 6,7

Мюнхен 56 8900 6300 60 25 60 5,8

Токио 88 9900 4300 70 35 68 5,0

Сингапур 94 7900 4700 60 25 48 4,7

Гонконг 320 5000 1300 50 20 82 5,0

Таблица 4 – Влияние плотности населения на параметры подвижности населений крупнейших зарубежных городов

Зависимость затрат на поездки (капвложения + эксплуатационные расходы в % от валового регионального (местного) продукта) от плотности населения описываются следующими моделями:

У=4,44+86,74/Х или У=22,95/Х(0,304)

Зависимость затрат на городской транспорт в % от ВРП (Вар1)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200

Плотность населения, чел/га

До

ля

за

тра

т

Зависимость затрат на городскойтранспорт в % от ВРП (Вар1)

Рисунок - Зависимость стоимость поездок для общества, % к валовому продукту

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Плотность населения, чел,га

Ра

сс

тоя

ни

е,

км.

средняя дальность трудовой поездки, км.

средняя дальность учебной поездки, км.

Рисунок – Зависимость средней дальности поездки с различными целями от плотности населения

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Плоность населения, чел/га

Да

ль

но

сть

, км

средняя дальность торговой поездки, км.

средняя дальность поездок личных целей, км.

средняя дальность поездок для социальных целей, км.

Рисунок – Зависимость средней дальности поездки с различными целями от плотности населения

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Плотность населения, чел/га

до

ля

ис

по

ль

зов

ан

ия

коэффициент использования общественного транспорта,

коэффициент использования легкового транспорта,

коэффициент использования велосипеда и мототранспорта,

коэффициент пеших передвижений,

общий на транспорте

Рисунок – Зависимость коэффициента пользования транспортом (в процентах) от плотности населения

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 50 100 150 200

Плотность населения, чел/га

За

ви

си

мо

сть

ко

ли

че

ств

а п

оги

бш

их

от

ДТ

П

на

1 м

лн

жи

тел

ей

Зависимость количества погибших от ДТП на1млн. Жителей (вар 1)

Зависимость количества погибших от ДТП на1млн. Жителей (вар 2)

Рисунок – Зависимость количества погибающих в ДТП на 1 млн. жителей от плотности населения

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Плотность населения, чел/га

За

гре

зне

ни

е о

т в

ыб

ро

со

в г

азо

в,

кг/ч

ел

/го

д

Зависимость загрязнения в результатевыбросов газов (вар 1)

Зависимость загрязнения в результатевыбросов газов (вар 2)

Зависимость загрязнения в результатевыбросов газов (вар 3)

Рисунок – Зависимость загрязнения в результате выбросов выхлопных газов (кг/чел/год) от плотности населения

Таблица 5 – Подвижность населения Великобритании по способам передвижений

Способ передвижения Годы, для которых рассчитывались показатели

1985 1990 1993 1996 2000Легковой автомобиль 1,42 1,7 1,69 1,75 1,75Пешком 0,96 0,9 0,84 0,8 0,72Двухколесный транспорт 0,09 0,07 0,06 0,05 0,05

Автобус 0,23 0,2 0,18 0,17 0,16Ж/д транспорт, метро 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05Другие виды 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06Итого на транспорте 1,85 2,09 2,05 2,08 2,07Итого 2,81 2,99 2,89 2,88 2,79

Таблица 6 – Суточная подвижность населения Великобритании

Способ передвижения

Годы, в период которых рассчитывались показатели1985 1990 1993 1996 2000

ч. % ч. % ч. % ч. % ч. %

Легковой автомобиль 170 50,3 207 55,9 211 58,8 213 60,2 218 60,6

Пешком 84 24,9 83 22,4 76 21,2 72 20,3 69 19,2

Двухколесный тр-т 9 2,7 7 1,9 6 1,7 6 1,7 6 1,7

Автобус 40 11,8 35 9,5 34 9,5 31 8,8 30 8,3

Ж/д тр-т, метро 19 5,6 22 5,9 18 5,0 19 5,4 23 6,4

Др. виды передвижения 16 4,7 16 4,3 14 3,9 13 3,7 14 3,9

Итогона транспорте 254 75,1 287 77,6 283 78,8 282 79,7 291 80,8

Итого 338 100 370 100 359 100 354 100 360 100

Таблица 7 – Годовые затраты времени на передвижения в Великобритании (часов на чел. в год; %)

Способ передвиженияГоды, в период которых рассчитывались показатели

1985 1990 1993 1996 2000

Легковой автомобиль 27,9 34,0 34,7 35,0 35,8

Пешком 13,8 13,6 12,5 11,8 11,3

Двухколесный транспорт 1,5 1,2 1,0 1,0 1,0

Автобус 6,6 5,8 5,6 5,1 4,9

Ж/д транспорт, метро 3,1 3,6 3,0 3,1 3,8

Другие виды передвижения 2,6 2,6 2,3 2,1 2,3

Итого на транспорте 41,8 47,2 46,5 46,4 47,8

Итого 55,6 60,8 59,0 58,2 59,2

Таблица 8 – Средние затраты времени на передвижение в городах Великобритании, минут

Вид передвижения Годы, в период которых рассчитывались показатели

1985 1990 1993 1996 2000Легковой автомобиль 16,7 21,2 21,8 22,9 23,6

Пешком 1,1 1,0 0,9 0,9 0,8

Двухколесный т-т 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3

Автобус 1,3 1,2 1,1 1,1 1,1

Ж/д транспорт, метро 1,5 1,8 1,5 1,5 1,9

Итого на т-те 19,9 24,6 24,8 25,8 26,9

Итого 21,0 25,6 25,7 26,7 27,7

Таблица 9 – Расстояние, преодолеваемое посредством различных видов транспорта одним жителем Великобритании в сутки, км

Вид передвижения Годы, в период которых рассчитывались показатели

1985 1990 1993 1996 2000Легковой автомобиль

35,9 37,4 37,7 39,3 39,6

Пешком 4,8 4,4 4,3 4,6 4,2Двухколесный т-т 16,0 15,0 18,0 18,0 18,0Автобус 11,8 12,4 11,8 12,9 13,5Ж/д транспорт, метро

29,0 30,0 30,0 29,0 30,0

Итого на т-те 28,6 31,3 32,0 33,4 33,8Итого 22,7 25,3 26,1 27,5 28,0

Таблица 10 – Скорости передвижения населения в городах Великобритании, км/ч

Механизм самоорганизации внутригородских передвижений как функция суточной подвижности. В последующем А.С.Михайлов , анализируя предложенную С.А.Ваксманом модель (1) и ее трансформацию (2)

(1)

(2)

(t – средние затраты времени на одно перемещение)

Д

СТТ

сутсут

Величина трансакционных издержек, выраженных во временном представлении

где Тсут – суточные затраты времени, час; Ссут – суточные издержки, связанные с осуществлением внутригородской подвижности, д.е.; Д – среднечасовой душевой доход субъекта перемещения, д.е.

В случае асимптотического поведения суточного лимита трансакционных издержек в зависимости от трансакционной трудности сообщения, связь для суточной подвижности представляется в виде модели С.А. Ваксмана:

аТ

bР

aT

TbРТ

срсут

ср

срсутср

*

*

Теоретическая кривая суточной подвижности по выражению и фактические значения суточных подвижностей по городам и периодам времени, полученные А.С.Михайловым с учетом трансакционных затрат времени:

54,13

54,46

срсут ТР

где Тср – средние трансакционные издержки на 1 перемещение, мин.

Влияние приведенной трудности сообщения на суточную подвижность

0

1

2

3

4

5

6

7

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Привед. трудность сообщения, час

Су

то

чн

ая

по

дв

иж

но

сть

, е

д

Теоретическая кривая

Модель Касумова Ф .Города СССР, 60-е годы

Модель Ваксмана С.А.Кустанай, 70-80-е г.г.

Екатеринбург, 94 г.

Модель Ваксмана С.А.Ленинград, 70-е годы

Усть-Каменогорск, 2000-2001 г. г.

Альбукерке, 1998

Millenium Cities Database forSustainable Transport, 2001

Рисунок – Уравнение связи трансакционных затрат времени и суточной подвижности населения города

пол Рсут=2 Рсут= 3 Рсут= 4 Рсут= 5 Рсут=6 итогоженщины 50,5 22,2 22,2 3,5 1,6 100

мужчины 60,0 14,8 19,5 3,9 1,8 100все 54,9 18,8 20,9 3,7 1,7 100

Таблица 10 – Распределение респондентов по суточному количеству передвижений

59,98

22,23 22,17

3,46 1,67

14,89

19,46

3,881,79

50,4854,88

18,83 20,92

3,65 1,72

0

10

20

30

40

50

60

70

2 3 4 5 6

подвижность

%

Муж Жен Все

Рисунок– Распределение респондентов (мужчин и женщин) в зависимости от суточной подвижности

Таблица 11 - Показатели подвижности гендерных групп населения

0

10

20

30

40

50

2 3 4 5

подвижность

ср. з

атр.

вре

мен

и на

пер

едви

жен

ие,

мин

.

Муж Ж ен

Рисунок – Модель средних затрат времени в зависимости от суточной подвижности

Муж = 46,875 / х + 19,3 при R2= 0,9413

Жен = 45,273 / х + 19,3 при R2= 0,8869

0

1

2

3

4

5

6

2 3 4 5

подвижность

ср. д

аль

но

сть

пер

едв

иж

ени

я

Муж Ж ен

Рисунок - Модель средней дальности одного передвижения в зависимости от суточной подвижности

Муж = 7,163 / х + 1,89 при R2= 0,9638

Жен = 6,784 / х + 2,17 при R2= 0,9186

6,4

6,6

6,8

7

7,2

7,4

7,6

7,8

2 3 4 5

подвижность

ср. с

коро

сть

пере

движ

ения

, км

/ч

Муж Жен

Рис. 5 – Модель скорости передвижения в зависимости от суточной подвижности (при Р=2-5)

Муж = 2,47 / х + 6,48 при R2= 0,7912

Жен = 2,24 / х + 6,18 при R2= 0,8557

Средняя дальность передвижения и у мужчин, и у женщин зависит от суточной подвижности, причем :

жм ll

Зависимость средних затрат времени на передвижение от суточной подвижности:

= 7,5 + 50,85 / Рсут R2 = 0,9926 = 5,2 + 65,1 / Рсут R2 = 0,978

мt

жt

Скорость передвижения у мужчин выше при любой величине суточной подвижности, чем у женщин: Vм = 9,54 + 5,92 / Рсут R2 = 0,907 Vж = 7 + 8,06 / Рсут R2 = 0,9661