mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2020-18-198-213mirtr-1893Research ArticleПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯADMINISTRATION, MANAGEMENT AND CONTROLМетодика выбора мест размещения транспортно-пересадочных узлов на основе оптимизационной математической моделиMethods of Selection of Transport Interchange Hubs Location Based on Optimization Mathematical ModelМосквичевО. В.MoskvichevO. V.

Москвичев Олег Валерьевич – доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой управления эксплуатационной работой

Самара

Moskvichev, Oleg V. - D.Sc. (Eng), Associate Professor, Head of the Department of operations management

Samara

moskvichev063@yandex.ruЛеоноваС. А.LeonovaS. A.

Леонова Светлана Александровна - специалист учебно-методического управления, старший преподаватель кафедры управления эксплуатационной работой

Самара

Leonova, Svetlana A. - expert of Educational and Methodological Direction, Senior Lecturer at the Department of Operations Management

Samara

Svetlana.8709@mail.ruСамарский государственный университет путей сообщенияРоссияSamara State Transport UniversityRussian Federation202028042020182198213Copyright © Москвичев О.В., Леонова С.А., 20202020Москвичев О.В., Леонова С.А.Moskvichev O.V., Leonova S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1893

В статье рассмотрено формирование системы транспортно-пересадочных узлов (ТПУ). Необходимость создания ТПУ обусловлена возможностью повышения эффективности организации пассажиропотоков в системе городского общественного транспорта, сокращения времени поездки пассажиров, обеспечения комфортных, безопасных условий пересадки и улучшения качества обслуживания населения. Цель работы – разработка методики, позволяющей решать задачу оптимального выбора мест размещения ТПУ любого города по экономическому критерию и критерию среднего времени поездки с использованием методов математического моделирования. Методика включает поиск оптимальных маршрутов поездки по городу и определение эффективных пересадочных узлов с помощью разработанного программного продукта «Эффективные пересадки». При этом эффективные пересадочные узлы с максимальной величиной пассажиропотока являются кандидатами на создание в них ТПУ. В работе выполнены расчёты согласно предлагаемой методике и определены оптимальные варианты размещения транспортно-пересадочных узлов в городском округе Самара при ограниченных денежных средствах с учётом величины сокращения времени поездки и количества пассажиров, пользующихся этими пересадочными узлами. Получена зависимость сокращения среднего времени одной поездки по городу от количества транспортно-пересадочных узлов.

The article discusses development of a system of transport and interchange hubs (TIH). The need to create TIHs is due to an opportunity to increase efficiency of passenger flows in the urban public transport system, to reduce travel time for passengers, to ensure comfortable and safe conditions for transfer, and to improve quality of service to the population.  The objective of the research is to develop methods that allow solving the problem of optimal selection of TIH locations in any city according to the economic criterion and the criterion of the average travel time using the methods of mathematical modelling. The technique comprises search for optimal travel routes in the city and identification of effective interchange hubs using the developed software product called «Efficient transfers». Efficient transfer hubs with maximum passenger traffic are candidates for TIH locations. The work describes calculations made according the proposed methods and optimal options for location of this in the city of Samara considering limited funds, reduction in travel time and in the number of passengers using these TIHs. The research also resulted in obtaining the dependence of reduction in the average time of an urban trip on the number of TIHs.

транспортно-пересадочный узелгородская транспортная сетьобщественный транспортпассажиропотоксреднее время поездкиоптимизационная математическая модельtransport and interchange huburban transport networkpublic transportpassenger flowaverage travel timeoptimization mathematical modelReferencesMonzón, A , Hernández, S , Di Ciommo, F Efficient urban interchanges: the City-HUB model Transportation Research Procedia, 2016, Vol 14, pp 1124–1133 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.183Monzón, A , Hernández, S , Di Ciommo, F Efficient urban interchanges: The City-HUB model Transportation Research Procedia, 2016, Vol 14, pp 1124–1133 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.183Graham-Rowe, E , Skippon, S , Gardner, B , Abraham, C Can we reduce car use and, if so, how? A review of available evidence Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2011, Vol 45, Iss 5, pp 401–418 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tra.2011.02.001Graham-Rowe, E , Skippon, S , Gardner, B , Abraham, C Can we reduce car use and, if so, how? A review of available evidence Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2011, Vol 45, Iss 5, pp 401–418 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tra.2011.02.001Kristersson, P The role of public transport interchanges in regional planning Regions Magazine, January 2012, Vol 285, Iss 1, pp 16–17Kristersson, P The role of public transport interchanges in regional planning Regions Magazine, January 2012, Vol 285, Iss 1, pp 16–17Di Ciommo, F , Monzón, A , Barberan, A Interchange place: Sustainable and Efficient Urban Transport Interchanges In book: CITY-HUBs, March 2016, pp 37–50 DOI: 10.1201/b19519–5Di Ciommo, F , Monzón, A , Barberan, A Interchange place: Sustainable and Efficient Urban Transport Interchanges In the book: CITY-HUBs, March 2016, pp 37–50 DOI: 10.1201/b19519-5Hernandez, S , Monzon, A , de Oña, R Urban transport interchanges: A methodology for evaluating perceived quality Transportation Research Part A, 2016, Vol 84, pp 31–43 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tra.2015.08.008Hernandez, S , Monzon, A , de Oña, R Urban transport interchanges: A methodology for evaluating perceived quality Transportation Research Part A, 2016, Vol 84, pp 31–43 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tra.2015.08.008Redman, L , Friman, M , Gärling, T , Hartig, T Quality attributes of public transport that attract car users: A research review Transport Policy, 2013, Vol 25, pp 119– 127 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2012.11.005Redman, L , Friman, M , Gärling, T , Hartig, T Quality attributes of public transport that attract car users: A research review Transport Policy, 2013, Vol 25, pp 119–127 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2012.11.005Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года: офиц текст распор Правительства РФ от 22 ноября 2008 г № 1734-р: на 11 06 2014 [Электронный ресурс]: http://government.ru/dep_news/13190/ Доступ 05 02 2020Transport strategy of the Russian Federation for the period up to 2030: official text of resolution of Government of the Russian Federation of November 22, 2008 No 1734- r: as of 11 06 2014 [Transportnaya strategiya Rossiiskoi Federatsii na period do 2030 goda: ofits. tekst raspor. Pravitelstva RF ot 22 noyabrya 2008 g. № 1734­r: na 11.06.2014] [Electronic resource]: http://government.ru/dep_news/13190/ Last accessed 05 02 2020Di Ciommo, F , Vassallo, J M , Oliver, A Private Funding of Intermodal Exchange Stations in Urban Areas: Case of Madrid, Spain Transportation Research Record, January 2009, Vol 2115, Iss 12, pp 20–26 DOI: https://doi.org/10.3141/2115–03/Di Ciommo, F , Vassallo, J M , Oliver, A Private Funding of Intermodal Exchange Stations in Urban Areas: Case of Madrid, Spain Transportation Research Record, January 2009, Vol 2115, Iss 12, pp 20–26 DOI: https://doi.org/10.3141/2115-03/Pitsiava-Latinopoulou, M , Iordanopoulos, P Intermodal Passengers Terminals: Design Standards for Better Level of Service Procedia – Social and Behavioral Sciences, Transport Research Arena, 2012, Vol 48, pp 3297–3306 DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.06.1295Pitsiava-Latinopoulou, M , Iordanopoulos, P Intermodal Passengers Terminals: Design Standards for Better Level of Service Procedia – Social and Behavioral Sciences, Transport Research Arena, 2012, Vol 48, pp 3297–3306 DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.06.1295Dell’Asin, G , Monzón, A , Lopez-Lambas, M E Key quality factors at urban interchanges Proceedings of the ICE – Transport, 2014, pp 1–10 DOI: https://doi.org/10.1680/tran.13.00039Dell’Asin, G , Monzón, A , Lopez-Lambas, M E Key quality factors at urban interchanges Proceedings of the ICE – Transport, 2014, pp 1–10 DOI: https://doi.org/10.1680/tran.13.00039Власов Д Н Транспортно-пересадочные узлы: Монография / 2-е изд – М : МГСУ, 2017 – 192 сVlasov, D N Transport interchange hubs: Monograph [Transportno­peresadochnie uzly: Monografiya] 2nd ed Moscow, MGSU publ , 2017, 192 p.Леонова С А Выбор мест расположения пересадочных узлов сети городского пассажирского транспорта // Транспорт Урала – 2019 – № 4 (63) – С 101–105Leonova, S A Choice of locations of interchange hubs of the urban passenger transport network [Vybor mest raspolozheniya peresadochnykh uzlov seti gorodskogo passazhirskogo transporta] Transport Urala, 2019, Iss 4 (63), pp 101–105Li, Zhi-Chun; Lam, W H K ; Wong, S C Modeling intermodal equilibrium for bimodal transportation system design problems in a linear monocentric city Transportation Research Part B, 2012, Vol 46, Iss 1, pp 30–49 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trb.2011.08.002Li, Zhi-Chun; Lam, W H K ; Wong, S C Modeling intermodal equilibrium for bimodal transportation system design problems in a linear monocentric city Transportation Research Part B, 2012, Vol 46, Iss 1, pp 30–49 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trb.2011.08.002Liu, Li Fen; Wang, Wen Analysis of Urban Rail Transit Seamless Transfer Standard MATEC Web of Conferences 81, 03002, 2016 [Электронный ресурс]: https://www matec-conferences org/articles/matecconf/ pdf/2016/44/matecconf_ictte2016_03002 pdf Доступ 05 02 2020 DOI: 10.1051/matecconf/20168103002Liu, Li Fen; Wang, Wen Analysis of Urban Rail Transit Seamless Transfer Standard MATEC Web of Conferences 81, 03002, 2016 [Electronic resource]: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2016/44/matecconf_ictte2016_03002.pdf Last accessed 05 02 2020 DOI: 10.1051/matecconf/20168103002Постановление Правительства Москвы от 06 сентября 2011 г № 413-ПП «О формировании транспортно-пересадочных узлов в городе Москве» [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/document/537907102 Доступ 05 02 2020Resolution of Moscow Government dated September 6, 2011 No 413-PP «On the development of transport interchange hubs in the city of Moscow» [Postanovlenie Pravitelstva Moskvy ot 06 sentyabrya 2011 g. № 413­PP «O formirovanii transportno­peresadochnykh uzlov v gorode Moskve»] [Electronic resource]: http://docs.cntd.ru/document/537907102 Last accessed 05 02 2020Стратегия развития транспортной системы Санкт-Петербурга и Ленинградской области на период до 2030 года [Электронный ресурс]: http://www.spbtrd.ru/program-development/ Доступ 05 02 2020Strategy for development of the transport system of St Petersburg and Leningrad region for the period up to 2030 [Strategiya razvitiya transportnoi sistemy SanktPeterburga i Leningradskoi oblasti na period do 2030 goda] [Electronic resource]: http://www.spbtrd.ru/programdevelopment/ Last accessed 05 02 2020Власов Д Н Приоритетные направления развития системы транспортно-пересадочных узлов агломерации // Academia Архитектура и строительство – 2013 – № 3 – С 86–89Vlasov, D N Priorities of development of the system of transport interchange hubs of an agglomeration [Prioritetnie napravleniya razvitiya sistemy transportnoperesadochnykh uzlov v aglomeratsii] Academia. Architecture and construction, 2013, Iss 3, pp 86–89Власов Д Н Структура и состав нормативных требований к городским транспортно-пересадочным узлам // Градостроительство – 2015 – № 3 (37) – С 11–19Vlasov, D N Structure and composition of regulatory requirements for urban transport interchange hubs [Struktura i sostav normativnykh trebovanii k gorodskim transportno­peresadochnym uzlam] Gradostroitelstvo, 2015, Iss 3 (37), pp 11–19Sherbina, E V , Danilina, N V , Vlasov, D N City planning issues for sustainable development International Journal of Applied Engineering Research, 2015, Vol 10, No 22, pp 43131–43138 [Электронный ресурс]: http://www.ripublication.com/Volume/ijaerv10n22.htm Доступ 05 02 2020Sherbina, E V , Danilina, N V , Vlasov, D N City planning issues for sustainable development International Journal of Applied Engineering Research, 2015, Vol 10, No 22, pp 43131–43138 [Electronic resource]: http://www.ripublication.com/Volume/ijaerv10n22.html Last accessed 05 02 2020Шагимуратова А А Системный анализ в определении приоритетных направлений развития транспортно-пересадочных узлов железнодорожного транспорта // Градостроительство – 2016 – № 2 (42) – С 63–71Shagimuratova, A A System analysis in determining the priority directions of development of transport interchange hubs of railway transport [Sistemniy analiz i opredelenie prioritetnykh napravlenii razvitiya transportno­peresadochnykh uzlov zheleznodorozhnogo transporta] Gradostroitelstvo, 2016, Iss 2 (42), pp 63–71Шагимуратова А А Методика оценки развития транспортно-пересадочных узлов железнодорожного транспорта // Интернет-журнал «Науковедение» 2017 – Т 9 – № 1 [Электронный ресурс]: http://naukovedenie.ru/PDF/58TVN117.pdf Доступ 05 02 2020Shagimuratova, A A Methodology for assessing development of transport interchange hubs of railway transport [Metodika otsenki razvitiya transportnoperesadochnykh uzlov zheleznodorozhnogo transporta] Internet journal «Naukovedenie», 2017, Vol 9, Iss 1 [Electronic resource]: http://naukovedenie.ru/PDF/58TVN117.pdf Last accessed 05 02 2020Калюжный Н А Методика оптимизации размещения транспортно-пересадочных узлов в системе городского пассажирского транспорта // Дис… канд техн наук – СПб : ПГУПС – 2019 – 254 сKalyuzhny, N A Methods for optimizing location of transport interchange hubs in the system of urban passenger transport Ph D (Eng) thesis [Metodika optimizatsii razmeshcheniya transportno­peresadochnykh uzlov v sisteme gorodskogo passazhirskogo transporta. Dis… kand. tekh. nauk] St Petersburg, PGUPS publ , 2019, 254 pБулычева Н В , Калюжный Н А , Лосин Л А Модели размещения транспортно-пересадочных узлов городского пассажирского транспорта // Финансы и бизнес – 2018 – № 1 – С 54–63Bulycheva, N V , Kalyuzhny, N A , Losin, L A Models of location of transport interchange hubs of urban passenger transport [Modeli razmeshcheniya transportnoperesadochnykh uzlov gorodskogo passazhirskogo ransporta] Finansy i biznes, 2018, Iss 1, pp 54–63Калюжный Н А Обоснование приоритетности мест размещения транспортно-пересадочных узлов в структуре агломерации методом математического моделирования // Вестник гражданских инженеров – 2017 – № 5 (64) – С 142–148Kalyuzhny, N A Justification of the priority of location of transport interchange hubs in the structure of the agglomeration by the method of mathematical modelling [Obosnovanie prioritetnosti mest razmeshcheniya transportno­peresadochnykh uzlov v structure aglomeratsii metodom matematicheskogo modelirovaniya] Vestnik grazhdanskikh inzhenerov, 2017, Iss 5 (64), pp 142–148Kalyuzhnyi, N , Losin, L A method of mathematical modeling for transfer hub establishment in Saint Petersburg Transportation Research Procedia, 2018, Vol 36, pp 245–251 DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.075Kalyuzhnyi, N , Losin, L A method of mathematical modeling for transfer hub establishment in Saint Petersburg Transportation Research Procedia, 2018, Vol 36, pp 245–251 DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.075Пиир М А Определение необходимого количества пересадочных узлов при формировании комплексной транспортной системы крупного города // Труды второй Свердловской научно-практ конференции «Современное состояние и перспективы развития транспортных систем крупного города» / Свердловский институт народного хозяйства – 1974 – Вып 1 – Методологические аспекты исследований и проектирования транспортных систем городов и агломераций Исследования закономерностей расселения и передвижения населения в городах и агломерациях – С 21–24Piir, M A Determination of the required number of transfer hubs while developing an integrated transport system of a large city [Opredelenie neobkhodimogo kolichestva peresadochnykh uzlov pri formirovanii kompleksnoi transportnoi sistemy krupnogo goroda] Proceedings of the second Sverdlovsk scientific and practical conference «Current state and development prospects of transport systems in a large city» / Sverdlovsk Institute of National Economy, 1974, Iss. 1. Methodological aspects of research and design of transport systems of cities and agglomerations. Studies of the patterns of settlement and movement of the population in cities and agglomerations, pp 21–24Пиир М А Вопросы формирования системы пассажирского транспорта крупного города // Практика разработки и реализации генеральных планов городов – Киев: Будiвельник, 1975 – С 96Piir, M A Issues of development of a system of passenger transport in a large city [Voprosy formirovaniya sistemy passazhirskogo transporta krupnogo goroda] Practice of development and implementation of master plans of cities Kiev, Budivelnik publ , 1975, p 96Леонова С А Оптимальный выбор мест расположения транспортно-пересадочных узлов // Транспорт и логистика: стратегические приоритеты, технологические платформы и решения в глобализованной цифровой экономике / Сб научных трудов III международной научно-практ конференции – Ростов-на-Дону, 2019 – С 214–216Leonova, S A Optimal choice of locations for transport interchange hubs [Optimalniy vybor mest raspolozheniya transportno­peresadochnykh uzlov] Transport and logistics: strategic priorities, technological platforms and solutions in the globalized digital economy. Proceedings of 3rd international scientific and practical conference, Rostov-on-Don, 2019, pp 214–216Chao, Sun; Xiaohong, Chen; H Michael Zhang, and Ze Huang An Evaluation Method of Urban Public Transport Facilities Resource Supply Based on Accessibility Hindawi Journal of Advanced Transportation, Vol 2018, Article ID3754205, 11 p DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3754205Chao, Sun; Xiaohong, Chen; H Michael Zhang, and Ze Huang An Evaluation Method of Urban Public Transport Facilities Resource Supply Based on Accessibility Hindawi Journal of Advanced Transportation, Vol 2018, Article ID3754205, 11 p DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3754205Федоров В П , Пахомова О М , Лосин Л А , Булычёва Н В Анализ проблем транспортной системы центра крупного города: опыт применения методов математического моделирования // Управление развитием территории – 2009 – № 4 – С 18–25Fedorov, V P , Pakhomova, O M , Losin, L A , Bulycheva, N V Analysis of the problems of the transport system of the center of a large city: the experience of using methods of mathematical modeling [Analiz problem transportnoi sistemy tsentra krupnogo goroda: opyt primeneniya metodov matematicheskogo modelirovaniya] Management of territory development, 2009, Iss 4, pp 18–25Ludan, I , Maiorov, E , Santana, J D M , Saprykin, O Integrated approach to building a microscopic city model In Proceedings of the 5th International Young Scientists Conference on Information Technologies, Telecommunications and Control Systems, 2018, 8 pLudan, I , Maiorov, E , Santana, J D M , Saprykin, O Integrated approach to building a microscopic city model In Proceedings of the 5th International Young Scientists Conference on Information Technologies, Telecommunications and Control Systems, 2018, 8 pSaprykin, O , Saprykina, O Multilevel Modelling of Urban Transport Infrastructure, In Proceedings of the 1st International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems (VEHITS-2015) Portugal, Lisbon, SCITEPRESS, 2015, pp 78–82Saprykin, O , Saprykina, O Multilevel Modelling of Urban Transport Infrastructure In Proceedings of the 1st International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems (VEHITS-2015) Portugal, Lisbon, SCITEPRESS, 2015, pp 78–82Якимов М Р Транспортное планирование: создание транспортных моделей городов: Монография – М : Логос, 2013 – 188 сYakimov, M R Transport planning: creating transport models of cities: Monograph [Transportnoe planirovanie: sozdanie transportnykh modelei gorodov: Monografiya] Moscow, Logos publ , 2013, 188 pЯкимов М Р , Арепьева А А Транспортное планирование Особенности моделирования транспортных потоков в крупных российских городах: Монография – М : Логос, 2016 – 280 сYakimov, M R , Arepyeva, A A Transport planning Features of modeling traffic flows in large Russian cities: Monograph [Transportnoe planirovanie. Osobennosti modelirovaniya transportnykh potokov v krupnykh rossiiskikh gorodakh] Moscow, Logos publ , 2016, 280 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.