Как применяются
на практике транспортные модели Института Генплана Москвы

Уже через 3 года после основания Института появились первые наработки Комплексной Схемы развития транспорта, в которой Институт впервые выполнил «вручную» расчет пассажиропотоков потоков методом корреспонденций между районами города и ближайшего пригорода (рис. 2). Этот кропотливый расчет выполнялся 2 года и лег в основу прогнозных транспортных и пассажирских потоков на 1975 год (рис. 3). Причем с самого начала работы расчеты велись не только на территорию Москвы, но и на территорию Московской области (с выделением так называемого Московского региона).

В 1963-1966 г.г., в период  разработки Генерального Плана Москвы на 30-35 лет вперед, совместно с Институтом Автомобильного Транспорта был выполнен первый компьютерный расчет корреспонденций и пассажиропотоков. Подобие современного программного моделирования, расчеты на первых ЭВМ, занимали 4 месяца. Основным результатом расчетов были времена поездок между районами, изохроны транспортной доступности территории, демонстрирующие эффект предложенных мероприятий по развитию транспортной инфраструктуры города и области (рис.4).

В 1970-е годы эффект от компьютерного моделирования в Москве был достаточно впечатляющим для начала повсеместной работы по созданию моделей скоростного внеуличного транспорта, улично-дорожной сети и грузового транспорта в различных Научно-исследовательских организациях. В институте Генплана компьютерное моделирование стало входить во все крупные работы, таких, как подготовка к Олимпийским играм 1980 г. в Москве (рис.5).

Тем временем, реализация проектов транспортной инфраструктуры (ввод в эксплуатацию в 1979 году первого участка Калининской линии метрополитена) подтвердила потоки, рассчитанные за несколько лет до этого в транспортной модели Москвы.

В 1980-е годы совершенствование компьютерной техники сделало возможным для Института многовариантное моделирование. Она позволило увеличить количество расчетных районов модели Москвы со 120 до 150 зон, а к началу 90-х годов довести до 400 (в настоящее время число транспортно-планировочных районов в объединенной модели Москвы и Московской области порядка 1500); увеличить число расчетных периодов моделирования – помимо расчетного срока (на 10 лет вперед), стали выполнять расчеты с 5-летним шагом развития для выделения этапов в I очереди и расчетной сроке (в настоящее время рабочие прогнозные сценарии связаны с периодами 2023, 2025, 2030, 2035 и 2040 гг., а также архивными состояниями на каждый год с 2010 г.).

Объемы получаемой информации росли, к работе над моделью стали привлекать специалистов Института Системного Анализа Академии Наук. В 10-летнем сотрудничестве с ними, в 1984 году было проведено моделирование транспортных и пассажирских потоков в составе Комплексной Схемы Развития Транспорта Москвы до 2000 и 2010 г.г. Расчеты проводились на ЭВМ "ЕС-1046" в три этапа:

1. информационное обеспечение на расчетный период (на I очередь и расчетный срок) - районирование, характеристика условных транспортных районов (население, работающие, посещаемость объектов культурно-бытового назначения), транспортная сеть с характеристиками, исходные закономерности распределения поездок по времени сообщения;
2. расчеты по вариантам;
3. анализ результатов расчетов (рис.6).

В 1995 г. совместно с ИСА РАН началась работа по созданию единой транспортной модели Москвы на основе разрабатываемой в это время в Москомархитектуре информационной системы «территориального кадастра». Намеченное сотрудничество состоялось не в полном объеме, оба «партнера» продолжили работу самостоятельно: ИСА РАН – с доработкой транспортной программы TransNet (Швецов В.И., Алиев А.С.), Москомархитектура – с разработкой Интегрированной автоматизированной системы «Государственный территориальный кадастр» (ИАЦ ГТК).

Новый инструмент моделирования, полученный Институтом Генплана Москвы, был не полноценным (отсутствовал расчетный блок и блок вывода информации), в связи с чем в 1997 г. Правительством Москвы был приобретен пакет программ ЕММЕ международно признанной компании INRO, по рекомендации Международного Банка Реконструкции и Развития. По итогам просмотров в Департаменте Экономической Политики и Развития г. Москвы результатов транспортного моделирования по объектам Дорожно-мостового строительства и Скоростного внеуличного транспорта, в 2000 г. Правительство Москвы поручило Институту Генплана ведение транспортных расчетов в оперативном режиме.

После перевода транспортной модели на платформу ЕММЕ выполнено порядка 1000 различных по характеру задач и сложности расчетов, как реализованных на практике, так и оставшихся (пока) рекомендациями. Проводимые расчеты можно сгруппировать по характеру поставленных задач (величина и вид объекта):

• отдельные транспортные сооружения, элементы и протяженные связи улично-дорожной сети, в т.ч. для включения в АИП, комплексные схемы;
• новые станции и линии скоростного внеуличного транспорта (метрополитен, железная дорога, трамвай), в т.ч. для включения в АИП;
• размещение отдельных объектов и районов застройки (с транспортным обслуживанием) жилого, делового, торгового, производственного назначения;
• создание «с нуля» транспортных моделей городов и поселений.

При помощи транспортного моделирования Институт решает целый спектр задач, от точечных объектов транспорта и застройки до цельных систем новых магистралей (СВХ, ЮВХ, Северный дублер Кутузовского проспекта), линий внеуличного транспорта (МЦД, БКЛ, новые радиальные и хордовые линии, перспективные линии трамвая в ТиНАО на связи с Московской областью), районов развития (ТиНАО, районы застройки бывших аэродромов Тушинского поля, Ходынского поля) и Генпланов сложившихся городов (Севастополь, Казань, Воронеж) и новых городов (Корсаков). В числе наиболее важных примеров:

• «Оценка условий движений транспорта при закрытии на реконструкцию участков УДС г. Москвы» - реконструкция Новоарбатского моста (2001) и Крымского моста (2006) - моделирование вместе с проведенным анкетированием водителей позволило разработать временную схему организации движения, предлагая альтернативные маршруты, минуя реконструируемые мосты, снизив, тем самым, неизбежные потери времени в пути.
• ТЭО строительства 3-го кольца и ТЭО строительства Звенигородского проспекта. Расчеты подтвердили, что положение трассы 3-го кольца оказывает наиболее эффективное влияние на разгрузку центральной части города за счет принятия до 70% транзитных потоков. Методика определения эффективности включила перевод в денежный эквивалент показателей общегородского пробега, времени пассажиров, снижения выбросов в атмосферу. Расчетные размеры движения подтверждены при вводе их в эксплуатацию.
• Завершение строительства Звенигородского проспекта (в 2005 г.). Правительство Москвы тогда отказалось от идеи эксплуатации на платной основе магистралей в пределах Москвы, - Звенигородского проспекта (в пользу проектов в Московской области – «Обход г. Одинцово» и «Москва-Санкт-Петербург»).
• Расчеты Бутовской, Люблинско-Дмитровской, Митинско-Строгинской линий метрополитена, продление Калининской линии в Новокосино и другие. Эти расчеты были выполнены за 10-15 лет до строительства, и прогнозные пассажиропотоки оказались верны на 88-96%.
• Сопровождавшееся моделированием транспортное обслуживание крупных районов развития (Солнцево, Куркино, Некрасовка, Бутово, пос. Северный, реконструкция аэропортов Внуково и Домодедово). Фактические потоки, наблюдаемые после реализации проектов, на 80-99% соответствуют рассчитанным в модели, при соответствующем развитии территории, что показали последние примеры ввода в эксплуатацию магистралей.
• Проспект Генерала Дорохова (Южный дублер Кутузовского проспекта) – После ввода магистрали в эксплуатацию (10.2020 г.) погрешность между расчетами и замерами составила 9%, через полгода (05.2021 г.) размеры движения выросли и погрешность составила менее 1%: произошла адаптация автомобилистов Москвы и завершено 1-очередное развитие территории района Раменки;
• Радиальная магистраль в Новой Москве «Марьино-Саларьево» -  сразу после ввода магистрали в эксплуатацию (11.2020 г.) сходимость потока с расчетом составила 70%, но уже через полгода произошла адаптация автомобилистов, продолжилось (бравшееся в расчет) развитие территории Новой Москвы, и размеры движения выросли, - по состоянию на 05.2021 г.  сходимость составила 80%.

Актуальными на сегодняшний день задачами являются поддержка модели на уровне Московского региона (Москва + Московская область) и продолжение работы по разным сценариям градостроительного развития на ближайшее будущее 2023-2025 гг. и отдаленные перспективы 2035-2040 гг. с учетом предлагаемых Институтом децентрализации мест приложения труда для снижения транспортной нагрузки от маятниковой трудовой миграции.