
Как применяются
на практике транспортные модели Института Генплана Москвы
Транспортная модель – «живой» организм, который существует вместе с городом и в расчетах опережает его развитие для планирования
и управления этим процессом. Как это происходило раньше и как происходит сейчас? Как применяются на практике транспортные модели Института Генплана Москвы?
Как все начиналось?
Расчеты «вручную» и на ЭВМ
Моделированием транспортных потоков в Институте Генплана Москвы стали заниматься еще с основания Института в 1951 году, с первых транспортных работ, связанных с развитием города в соответствии с Десятилетним планом развития Москвы до 1960 года. В конце 50-х годов появились экспериментальные районы пятиэтажной застройки, размещение которых стало массовым на 1-м этапе реализации нового Генерального плана Москвы 1960 года. Предвидение будущей транспортной нагрузки становится актуальной задачей вплоть до сегодняшнего дня после очередного увеличения территории города за последние 80 лет.
Начало работы над комплексной
Схемой развития транспорта
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.
Вперед, к единой 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:
- 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;
- расчеты по вариантам;
- анализ результатов расчетов (рис.6).
В данной модели использовалась сетка
из 758 районов, в т.ч. 660 - в пределах МКАД,
98 - на въездах в МКАД. Подобная разработка Комплексной Схемы Развития Транспорта Москвы повторилась через 10 лет в 1994 году.
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.
Так началась новая глава в истории моделирования
в Институте Генплана, когда удобная для пользователя программа стала сопровождает все работы Транспортно-инженерного центра, а договор о технической поддержке обеспечивает Институт современным программным обеспечением, методами и алгоритмами транспортных расчетов, которые Институт наполняет спецификой Московского региона.
Ключевые проекты
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%.
Транспортное моделирование.
Взгляд в будущее
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.
При подготовке статьи были использованы архивные документы Института Генплана Москвы

Прогнозирование пассажирских потоков – основа для проектирования транспортной системы
Специалисты транспортно-инженерного центра Института Генплана Москвы рассказали о ходе научно-исследовательской работы, которая посвящена созданию методики прогнозирования пассажирских потоков при градостроительном проектировании рельсового транспорта

Прогнозирование транспортных потоков для каждого проектного решения
Специалисты транспортно-инженерного центра Института Генплана Москвы представили методику расчета «индикатора уровня загруженности улично-дорожной сети»

Елена Боровик – о важности анализа транспортных показателей и транспортного поведения населения
Специалисты транспортно-инженерного центра Института Генплана Москвы продемонстрировали предварительные результаты научно-исследовательской работы