Функциональная оптимизация автобусного транспорта маршрутной сети в г. Краснодаре

Кравченко А.Е.,
кандидат технических наук, доцент кафедры
транспортных сооружений Кубанского государственного
технологического университета

Щепакин М.Б.,
доктор экономических наук, заведующий кафедрой маркетинга
и управления предприятием Кубанского государственного
технологического университета

Дерновой А.Ю.,
студент кафедры организации перевозок и дорожного движения
Кубанского государственного технологического университета

По результатам исследования муниципальной маршрутной сети г. Краснодара выявлены основные проблемы функционирования регулярного автобусного транспорта общего пользования (РАТОП), влияющие на качество транспортного обслуживания населения (КТОН). Предложен гибкий подход к оптимизации муниципальной маршрутной сети, использование которого позволяет обеспечивать сбалансированность интересов участников рынка перевозочных услуг (заказчик–исполнитель–потребитель) с максимизацией результирующих показателей. Предложена оценочная экономико-математическая модель оптимизации муниципальной маршрутной сети для РАТОП.

Пассажирский транспорт является составной частью инфраструктуры муниципального образования, влияет на эффективность социально-экономического развития регионов и городов [1; 2]. Стратегической задачей пассажирского транспорта является своевременное удовлетворение и соблюдение сбалансированности интересов всех участников рынка перевозочных услуг (заказчик–исполнитель–потребитель) [1; 3; 4]. Для заказчика выгодны снижение социальной напряжённости, развитие маршрутной сети и налогооблагаемой базы, для исполнителя важно повышение эффективности перевозочных процессов и конкурентоспособности перевозочного бизнеса, для потребителя важнее всего повышение качества транспортных услуг [1; 5; 6].

Для успешной реализации поставленной задачи регулярный автобусный транспорт общего пользования должен интегрироваться в социальную инфраструктуру муниципального образования и сферу жизни населения, а также функционально соответствовать требованиям потребительского спроса [1; 7]. Развитие и качественная работа РАТОП ограничены: а) отсутствием гибкой тарифной политики; б) несовершенством методов оптимизации структуры парка подвижного состава в зависимости от сезонов года и дней недели; в) нарушением нормативов расходов времени пассажиров на поездку без пересадок; г) отсутствием согласованности в расписании движения отдельных видов пассажирского транспорта в сетевых транспортно-пересадочных узлах, вследствие чего снижаются эффективность их взаимодействия и объём перевозок пассажиров, уровень доходов для перевозчиков и растёт социальная напряжённость; д) нарушением норм наполнения подвижного состава в часы пик; е) отсутствием адаптации структуры парка подвижного состава под различные сегменты потребительского спроса (нетрудоспособное население, пассажиры с детьми); ж) низким уровнем информационного обеспечения пассажиров; з) снижением безопасности перевозочных процессов из-за отсутствия квалифицированных кадров; и) плохими проектами маршрутов, не обеспечивающими охват населённого пункта транспортом; к) однообразием режимов движения подвижного состава на маршруте; л) отсутствием стимулирующих надбавок за повышение качества транспортных услуг; м) рядом других недостатков. Данные проблемы можно решить гибкой оптимизацией маршрутной сети, которая обеспечит необходимую вариативность и эффективность системы управления РАТОП и лучшее качество КТОН [1; 8].

Необходимо выбрать наиболее эффективную рыночную модель транспортного обслуживания населения, соблюдающую баланс интересов участников рынка перевозочных услуг с лучшими итоговыми показателями [1; 9–12].

Предложена концептуальная модель КТОН. Она представлена в виде матрицы, что позволяет удобно заняться оптимизацией маршрутной сети (табл. 1).

Управление КТОН в муниципальном образовании должно быть основано на чётком понимании и учёте статистических закономерностей формирования объёмов перевозок. В большинстве случаев объёмы и связанные с ними доходы перевозчиков имеют вероятностную природу формирования [1; 13].

Исследована маршрутная сеть РАТОП г. Краснодара. Обследованы и статистически описаны 45 маршрутов РАТОП. Установлены функциональные недостатки, влияющие на уровень КТОН. Статистический анализ предусматривал установление особенностей формирования перевозок на городских маршрутах РАТОП с учётом дня недели и времени суток.

Для удобства понимания причин снижения уровня КТОН рассмотрим работу городского автобусного маршрута № 96 «Центральный колхозный рынок (ЦКР) – Городская психиатрическая больница (ГПБ)»(1).

(1 )Остальные маршруты РАТОП в г. Краснодаре обладают схожими функциональными характеристиками.

Радиальный маятниковый маршрут № 96 обслуживается муниципальным перевозочным оператором МУП КТТУ и обладает следующими характеристиками: подвижной состав (ПС) – большой вместимости (110 пассажиромест); количество ПС – 12 автобусов (будние дни) и 9 автобусов (выходные дни); в будни и выходные совершается по 7 оборотных рейсов; количество остановочных пунктов в прямом направлении (ГПБ – ЦКР) – 33, а в обратном (ЦКР – ГПБ) – 36; длина маршрута – 15,6 км; статический коэффициент использования вместимости – 0,2; интервал движения – 10 мин; скорость сообщения – 15 км/ч; объёмы перевозок – 9000 пассажиров за сутки.

Основные проблемы функционирования анализируемого маршрута обусловливаются несоблюдением выделенных курсивом критериев матрицы КТОН (см. табл. 1).

Управление функциональной оптимизацией РАТОП на маршрутной сети в муниципальных образованиях можно представить в виде процессной модели оценки функционирования маршрутной сети с использованием концепции КТОН (рис. 1) [1; 14–16].

Данная модель позволяет удовлетворить спрос по уровню качества и эффективности транспортного обслуживания в отношении различных сегментных групп населения. Структурная и функциональная оптимизация маршрутной сети на основе концептуальной модели КТОН (система 1) с учётом экономических потоковых процессов (система 2) и дальнейшим анализом абсолютного экономического эффекта для каждого из маршрутов (система 3) позволяет оценить достижение промежуточных целей (система 4) и обеспечить на выходе наилучшее удовлетворение спроса (система 5) в маркетингово-коммуникационном пространстве муниципального образования.

Если совокупное взаимодействие данных систем не выполняется, то есть спрос удовлетворён не полностью, главная обратная связь позволяет проанализировать каждую из данных систем и выявить промежуточные цели, а также компоненты концептуальной модели КТОН, которые выполнены плохо, и определить причины этого.

Для маршрута № 96 предлагаются рекомендации повышения функциональной эффективности.
1. Использовать сочетание различных режимов движения (скоростной, экспресс, обычный).
2. Ввести гибкую тарифную систему оплаты проезда, ориентированную на различные социальные слои населения, а также тарифные зоны по округам города.
3. Согласовать маршрут с другими видами транспорта в сетевых транспортно-пересадочных узлах.
4. Использовать другой тип ПС.
5. Скорректировать интервал движения ПС.
6. Изменить трассу маршрута для охвата досугово-развлекательных, спортивных и рекреационных зон города.
7. Повысить информационную обеспеченность пассажиров в мобильных приложениях и объектах транспортной инфраструктуры.

В настоящее время маршруту № 96 требуется функциональное совершенствование.

Его мы предлагаем обеспечивать, используя два прогнозных сценария: умеренного или оптимистичного с сохранением трассы маршрута или с её изменением.

Умеренный прогноз с сохранением трассы маршрута предусматривает сохранение пассажиропотока. В связи с этим предлагается использовать подвижной состав с максимальной вместимостью до 80 человек, что позволит снизить себестоимость перевозок на 10%. Стоит увеличить интервал движения ПС до 13 минут за счёт уменьшения количества ПС, задействованных на маршруте, с 12 до 10 единиц (высвобождаются 2 единицы ПС, которые можно задействовать на других маршрутах РАТОП). При этом уровень КТОН повысится за счёт устранения недостатков маршрута.

Умеренный прогноз с изменением трассы маршрута согласно пункту 6 рекомендаций предусматривает увеличение объёмов перевозок на 33% за счёт повышения регулярности маршрута. Тогда предлагается использовать подвижной состав с максимальной вместимостью до 60 человек, что снизит себестоимость перевозок на 13%. Увеличив интервал движения ПС до 15 минут за счёт уменьшения количества ПС, задействованных на маршруте, с 12 до 9 единиц; высвобождаем 3 единицы ПС, которые возможно задействовать на других маршрутах РАТОП. Скорость сообщения между корреспондирующими пунктами маршрута предлагается увеличить с 15 до 20 км/ч за счёт сочетания различных режимов движения. При этом уровень КТОН повысится за счёт устранения недостатков маршрута.

Оптимистичный прогноз с сохранением трассы маршрута предусматривает увеличение объёмов перевозок на 33% за счёт повышения регулярности маршрута. Предлагается использовать подвижной состав с максимальной вместимостью до 60 человек, что позволит снизить себестоимость перевозок на 15% и установить интервал движения 10 минут.

Скорость сообщения между корреспондирующими пунктами маршрута предлагается увеличить с 15 до 19 км/ч за счёт сочетания различных режимов движения. Уменьшив количество ПС, задействованных на маршруте, с 12 до 10 единиц, высвобождаем 2 единицы ПС, которые можно задействовать на других маршрутах РАТОП. При этом уровень КТОН повысится за счёт устранения недостатков маршрута.

Оптимистичный прогноз с изменением трассы маршрута предусматривает увеличение объёмов перевозок на 67% за счёт повышения регулярности маршрута. Предлагается использовать подвижной состав с максимальной вместимостью до 60 человек, что позволит снизить себестоимость перевозок на 5%. Установить интервал движения 15 минут. Скорость сообщения между корреспондирующими пунктами маршрута предлагается увеличить с 15 до 16 км/ч за счёт сочетания различных режимов движения.

При этом уровень КТОН повысится за счёт устранения недостатков маршрута.

Как умеренный, так и оптимистичный прогнозы учитывают сбалансированность интересов участников рынка перевозочных услуг, которую можно оценить на основе экономико-математической модели [1; 2; 17]:

где К – дисконтный показатель, характеризующий эффективность и качество работы РАТОП, основанный на количественной оценке матрицы КТОН; t – количество периодов функционирования маршрута;  – соответственно объёмы перевозок пассажиров на основных согласованных маршрутах и прирост объёмов перевозок пассажиров за счёт перераспределения пассажиропотоков с других маршрутов, чел.;  – тариф за проезд, руб.;  – соответственно плановая себестоимость перевозки пассажиров как функция от плановых постоянных и переменных затрат и дополнительная себестоимость (затраты) вследствие нарушения требований безопасности перевозки пассажиров и багажа (r1), нерегулярности движения (r2) и нарушения экологической безопасности функционирования ПС на маршруте (r2), руб.

Исходя из анализа данных, полученных при обследовании автобусного маршрута № 96, рассчитан прирост абсолютного интегрального эффекта (AIE) на условиях сбалансированности интересов участников рынка перевозочных услуг.

По результатам расчёта AIE получены следующие значения:
а) фактические для текущего режима работы – 4 419 372 руб/год;
б) для умеренного прогноза с сохранением трассы маршрута – 11 539 594 руб/год;
в) для умеренного прогноза с изменением трассы маршрута – 35 797 529 руб/год;
г) для оптимистичного прогноза с сохранением трассы маршрута – 37 035 947 руб/год;
д) для оптимистичного прогноза с изменением трассы маршрута – 53 513 299 руб/год.

Выбирается та позиция, которая имеет наибольшее значение абсолютного интегрального эффекта (AIE). В нашем случае это значение 53 513 299 руб/год для оптимистичного прогноза с изменением трассы маршрута. Данный сценарий рекомендуется к внедрению.

Социальный эффект обеспечивается сохранением нормативного времени передвижения населения от пункта отправления до пункта цели, которое не превышает 40 минут на поездку для г. Краснодара.

ВЫВОДЫ
Выявлены проблемы, влияющие на эффективное развитие и качественное функционирование регулярного автобусного транспорта общего пользования в муниципальных образованиях. Разработаны: концептуальная модель КТОН, которая представлена совокупностью структурно-системных компонентов в виде матрицы, позволяющей наилучшим образом оценить качество работы РАТОП; процессная модель реализации функциональных возможностей РАТОП на условиях моделирования уровня качества транспортного обслуживания населения, ориентированная на максимальное удовлетворение требований потребительского спроса; экономико-математическая модель, позволяющая оценить уровень абсолютного эффекта от функционирования РАТОП с учётом баланса интересов участников рынка перевозочных услуг.

Литература
1. Кравченко А.Е. Теория пассажирских транспортных систем на автомобильном транспорте в курортных зонах. – Краснодар: Изд-во Кубан. гос. технолог. ун-та, 2011.
2. Кравченко А.Е. Пассажирский автотранспортный комплекс курортных зон Краснодарского края: методология организации, технологии, оценки, управления. – Краснодар: Изд-во Кубан. гос. технолог. ун-та, 2015.
3. Кравченко А.Е. Особенности транспортного обслуживания населения курортных зон пассажирским автобусным транспортом // Грузовое и пассажирское автохозяйство. – 2010. – № 3. – С. 39–46.
4. Кравченко А.Е. Основные направления устойчивого развития и функционирования пассажирского автомобильного транспорта // Грузовое и пассажирское автохозяйство. – 2010. – № 3. – С. 49–55.
5. Кравченко А.Е. Методика оценки конкурентного потенциала субъектов перевозочного бизнеса, осуществляющих гибкие транспортные услуги пассажирским автомобильным транспортом в курортных зонах // Транспорт: наука, техника, управление. – 2013. – № 1. – С. 43–49.
6. Кравченко А.Е, Кравченко Е.А. Конкурентоспособность видов транспорта в курортной зоне на основе логистической теории качества транспортного обслуживания населения автобусным транспортом // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 6. – С. 124–130.
7. Sampaio B.R., Neto O.L., Sampaio Y. Efficiency analysis of public transport systems: lessons for institutional planning. Transp Res, Part A, Policy Pract 42(3): 2008. 445–454.
8. Кравченко А.Е. Методология кластерного подхода в системе перевозочных процессов общественным пассажирским транспортом в курортных агломерациях // Транспорт: наука, техника, управление. – 2011. – № 9. – С. 33–39.
9. Кравченко А.Е. Концепция реинженеринга транспортных систем курортных зон // Транспорт: наука, техника, управление. – 2014. – № 3. – С. 54–60.
10. Кравченко А.Е, Кравченко Е.А. Концепция повышения логистической эффективности пассажирского транспорта в муниципальных образованиях // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 8. – С. 27–32.
11. Hensher D.A., Golob T.F. Bus rapid transit systems – a comparative assessment // Transportation 35(4), 2008: 501–518.
12. Cipriani E., Gori S., Petrelli M. A bus network design procedure with elastic demand for large urban areas // Public Transp 4(1), 2012: 57–76.
13. Odeck J. The effect of mergers on efficiency and productivity of public transport services // Transp Res, Part A 42(4), 2008. 696–708.
14. Sheth C., Triantis K., Teodorovic D. Performance evaluation of bus routes: a provider and passenger perspective // Transp Res, Part E, Logist Transp Rev 43(4), 2007:453–478.
15. Boudali I., Ben Jaafar I. & Ghedira K. Distributed decision evaluation model in public transportation systems // Engineering Applications of Artificial Intelligence, 21(3), 2008. 419–429.
16. Хандамова Э.Ф., Щепакин М.Б. Развитие мотивационно-коммуникационной концепции маркетинга // Экономика и предпринимательство. – 2015. – № 8 (2) (61–2). – С. 968–973.
17. Щепакин М.Б., Хандамова Э.Ф. Формирование интегративного мультипликативного эффекта в маркетинговом коммуникационном пространстве // Экономика и предпринимательство. – 2015. – № 3. – С. 894–899.