Устойчивая городская мобильность: теория и практика развития

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»









УСТОЙЧИВАЯ ГОРОДСКАЯ МОБИЛЬНОСТЬ
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА РАЗВИТИЯ


Учебник

















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 656.13
ББК 39.3
    У81

Авторы:
Лобашов А. О., Кот Е. Н., Капский Д. В., Ларин О. Н., Богданович С. В., Семченков С. С.

Рецензенты:
кафедра «Транспортная телематика» ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», зав. кафедрой д-р техн. наук, профессор В. М. Власов;
зав. лабораторией математического моделирования функционально-пространственного развития городов ФГБУН «Институт проблем региональной экономики РАН» канд. техн. наук Л. А. Лосин


У81     Устойчивая городская мобильность: теория и прак-
    тика развития : учебник / [Лобашов А. О. и др.]. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 236 с. : ил., табл.
        ISBN 978-5-9729-1491-3


         Рассматриваются принципы организации устойчивой городской мобильности и примеры наиболее эффективных мероприятий, обеспечивающих достижение устойчивости и её развитие. Представлены общие подходы к разработке и этапы реализации планов обеспечения устойчивой городской мобильности.
        Для студентов транспортных направлений подготовки.

УДК 656.13
ББК 39.3





ISBN 978-5-9729-1491-3 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                     © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ


ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ...................6
ВВЕДЕНИЕ............................................7
1. ХАРАКТЕРИСТИКА УСТОЙЧИВОЙ ГОРОДСКОЙ МОБИЛЬНОСТИ.........................................9
1.1. Тенденции развития городской мобильности в условиях ограниченности ресурсов..................9
1.2. Влияние транспорта на окружающую среду в городах...........................................10
1.3. Современные направления обеспечения устойчивости транспортных систем городов.........................13
2. ПРИНЦИПЫ УСТОЙЧИВОЙ ГОРОДСКОЙ МОБИЛЬНОСТИ.........................................18
2.1. Особенности планирования устойчивой городской мобильности.........................................18
2.2. Основные принципы устойчивой городской мобильности.........................................20
 2.2.1. Планирование городов с плотной застройкой, ориентированных на человека........................22
 2.2.2. Проектирование транзитно-ориентированных городов............................................24
 2.2.3. Оптимизация транспортной сети и ее использования.................................28
 2.2.4. Стимулирование пеших и велопередвижений..35
 2.2.5. Контроль использования транспортных средств.44
 2.2.6. Внедрение транзитных улучшений...........51
 2.2.7. Управление парковочной системой..........69
 2.2.8. Продвижение экологичных транспортных средств и средств персональной мобильности..............75
 2.2.9. Информирование населения.................86
 2.2.10. Комплексный подход к решению проблем....89
2.3. Маршрутный пассажирский транспорт в системе устойчивой городской мобильности.................94
 2.3.1. Актуальность роста роли маршрутного пассажирского транспорта в транспортной системе
города...........................................94

3

 2.3.2. Принципы мобильности в развитии маршрутного пассажирского транспорта..........................96
 2.3.3. Устойчивое планирование маршрутного пассажирского транспорта на основе подхода
 « избегай - сменяй -улучшай ».....................98
 2.3.4. Организация исполнения расписания путем диспетчерского управления движением...............99
 2.3.5. Модель работы маршрутного транспортного
 средства на маршруте и понятие регулярности движения.........................................102
 2.3.6. Применение секторального метода в работе предприятий маршрутного пассажирского транспорта ....105
 2.3.7. Применение секторального метода
 при организации маршрутов маршрутного пассажирского транспорта.......................................115
3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП РАЗРАБОТКИ ПЛАНА
УСТОЙЧИВОЙ ГОРОДСКОЙ МОБИЛЬНОСТИ..................117
3.1. Принятие решения о разработке плана..........117
3.2. Оценка исходного состояния...................117
 3.2.1. Цели и основные задачи ПУГМ, краткое описание проектирования...................................117
 3.2.2. Технические принципы внедрения ПУГМ.......118
 3.2.3. Определение предпосылок разработки плана..120
 на государственном и местном уровне..............120
3.3. Выработка требований к составу команды разработчиков ПУГМ................................121
3.4. Принятие решения о разработке транспортной модели и выбор ее вида............................124
3.5. Определение объема и графика разработки ПУГМ.126
3.6. Выбор разработчика ПУГМ......................128
4. СОДЕРЖАНИЕ ПЛАНА УСТОЙЧИВОЙ ГОРОДСКОЙ МОБИЛЬНОСТИ.......................................130
4.1. Начальный этап...............................130
4.2. Модуль 1. «Диагностика»......................133
4.3. Модуль 2. «Комплекс обследований»............142
 4.3.1. Определение видов обследований............142
 4.3.2. Обследования характеристик транспортных потоков..........................................143

4

 4.3.3. Обследование работы МПТ.....................145
 4.3.4. Обследование мобильности населения..........145
4.4. Модуль 3. «Разработка транспортной модели».147
4.5. Модуль 4. «Видение и планирование мероприятий».151
 4.5.1. Методика планирования мероприятий.......151
 4.5.2. Выработка концепции устойчивого развития мобильности........................................153
 4.5.3. Выработка приоритетов развития устойчивой мобильности........................................155
 4.5.4. Разработка сценариев развития устойчивой мобильности........................................157
 4.5.5. Разработка мероприятий по развитию устойчивой мобильности.............................159
 4.5.6. Выбор сценария развития устойчивой мобильности....................................160
4.6. Модуль 5. «План действий и финансирование».162
4.7. Модуль 6. «Процесс управления и взаимного участия»........................................165
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................168
ЛИТЕРАТУРА......................................169
ПРИЛОЖЕНИЕ А....................................174
ПРИЛОЖЕНИЕ Б....................................175
ПРИЛОЖЕНИЕ В....................................179
ПРИЛОЖЕНИЕ Г....................................186
ПРИЛОЖЕНИЕ Д....................................194
ПРИЛОЖЕНИЕ Е....................................201
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж....................................206
ПРИЛОЖЕНИЕ И....................................218
ПРИЛОЖЕНИЕ К....................................221

5

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

   OC - Opportunity Charging (электробус, заряжаемый во время технологических остановок при работе на линии).
   ONC - Overnight Charging (электробус, заряжаемый ночью).
   IMC - In Motion Charging (троллейбус, заряжаемый во время движения).
   IMF - In Motion Feeding (троллейбус, получающий питание во время движения).
   МПТ - городской пассажирский транспорт.
   ДТП - дорожно-транспортное происшествие.
   ЕЭК - Европейская экономическая комиссия.
   КС - контактная сеть.
   МТС - маршрутное транспортное средство.
   ОДД - организация дорожного движения.
   ООН - Организация Объединенных Наций.
   ПДД - Правила дорожного движения.
   ПУГМ - план устойчивой городской мобильности.
   РГГА - рабочая группа городской администрации.
   СТБ - стандарт Республики Беларусь.
   СИМ - средство индивидуальной мобильности.
   СМ - секторальный метод.
   СН - строительные нормы.
   ТКП - технический кодекс установившейся практики.
   ТС - транспортное средство.

6

ВВЕДЕНИЕ


   Мобильность населения характеризует уровень потенциальных возможностей жителей определенных территориальных образований совершать эффективные (быстрые, комфортные, недорогие и пр.) передвижения в соответствии с целевым характером транспортных связей. Передвижения людей могут осуществляться пешком или с помощью различных транспортных средств. В свою очередь передвижения на транспортных средствах делятся на моторизованные (на автомобиле, автобусе, воздушном судне и т. д.) и немоторизованные (на велосипеде, самокате и т. д.). Каждый человек выбирает способ передвижения, руководствуясь своими требованиями, предпочтениями, возможностями. Выбор способа передвижения - многокритериальная задача. В качестве основных критериев выступают:
   - время передвижения;
   - стоимость передвижения;
   - комфортабельность передвижения;
   - безопасность передвижения;
   - физическая нагрузка, связанная с передвижением.
   Естественно, что у каждого человека складывается своя система приоритетов при выборе способа передвижения. Для кого-то главным критерием является время передвижения, для кого-то - стоимость. Для одного человека дополнительная физическая нагрузка, связанная с передвижением, является нежелательным (или даже недопустимым) фактором, для другого - приемлемым или желательным фактором.
   С течением времени предпочтения людей при выборе способа передвижения могут меняться. У людей меняются виды деятельности, материальное положение, физическое состояние и т. д. Это же в полной мере относится и к общественным представлениям о том, как должна быть обеспечена мобильность населения.
   Многие десятилетия человечество шло по пути развития моторизированных способов передвижения, причем упор делался на использование личных автомобилей. Это привело к тому, что в части городов мира маршрутный пассажирский транспорт вообще не использовался, и именно личный автомобиль рассмат

7

ривался как наиболее удобное и эффективное средство обеспечения мобильности в городах.
   Уже несколько десятилетий назад рост уровня автомобилизации, сопровождавшийся урбанизацией, привел к серьезному обострению транспортных проблем в городах. В результате в большинстве крупных и крупнейших городов мира наблюдаются регулярные заторы, значительные затраты времени на передвижения населения, значительные энергозатраты на мобильность населения, высокий уровень отрицательного воздействия транспорта на окружающую среду, разрушение внешнего архитектурного облика городов объектами транспортной инфраструктуры, высокий уровень психофизиологического воздействия на участников дорожного движения.
   Такое положение дел привело специалистов к пониманию недопустимости продолжения транспортной политики, основанной на приоритетности моторизованных передвижений. На основе этого понимания в конце прошлого века был предложен подход, направленный на обеспечение «устойчивой городской мобильности». Устойчивая городская мобильность рассматривается как составляющая устойчивого социально-экономического развития общества, инструмент сохранения окружающей среды и обеспечения здоровья граждан в интересах настоящего и будущих поколений [1].
   В настоящем учебнике рассматриваются принципы устойчивой городской мобильности и примеры наиболее эффективных мероприятий, направленных на их обеспечение. Представлены также общие подходы разработки и этапы планов развития устойчивой городской мобильности (ПУГМ).
   В разделе 1 рассматриваются основные тенденции, проблемы и современные направления обеспечения устойчивой городской мобильности. В разделе 2 представлены классификация и характеристика принципов устойчивой городской мобильности. В разделе 3 рассматривается содержание подготовительной работы, предшествующей разработке ПУГМ. В заключительном 4-м разделе рассматривается наиболее общий вариант содержания ПУГМ.
   По мнению авторов, настоящий учебник может представлять интерес для тех, кто не имеет достаточной теоретической подготовки в вопросах обеспечения устойчивой городской мобильности и практических навыков участия в разработке ПУГМ.

8

1.    ХАРАКТЕРИСТИКА УСТОЙЧИВОЙ ГОРОДСКОЙ МОБИЛЬНОСТИ

1.1. Тенденции развития городской мобильности в условиях ограниченности ресурсов

   Сегодня в городах проживает более половины населения планеты. Ежегодно численность городского населения увеличивается на 70 млн человек. И по оценкам специалистов к 2030 г. уровень урбанизации увеличится еще на 600 млн человек. При этом к 2050 г. ожидается сокращение численности сельского населения за счёт перетока жителей в крупные агломерации.
   По данным Национального статистического комитета Республики Беларусь на 1 января 2022 года численность населения Беларуси составила 9 255 524 человека. При этом более трех четвертей белорусов проживает в городах (78,1 %) и таким образом городское население составляет 7 232 095 человек. Всего в стране 115 городов и 85 поселков городского типа. Стоит отметить, что при этом численность жителей Минска составляет 1 996 553 человека (21,6 % всего населения и 27,6 % городского населения проживает в Минске)¹.
   Процесс урбанизации сопровождается увеличением мобильности городских жителей. И такая тенденция наблюдается в условиях ограниченных инвестиционных ресурсов на транспортную инфраструктуру, ограниченных энергоресурсов для функционирования транспортных систем.
   Различные социальные группы имеют различные возможности по удовлетворению своих потребностей в передвижениях. В первую очередь материальные и технические проблемы по обеспечению мобильности испытывают малообеспеченные и маломобильные слои населения. И проблема неравенства в обеспечении мобильности жителей городов обостряется.
   Во многих странах затраты на управление и содержание транспортной инфраструктуры значительно выросли. По объек

¹https://www.belstat.gov.by/ofitsialnaya-statistika/solialnaya-sfera/naselenie-i-migratsiya

9

тивным причинам невозможно (в том числе и в развитых странах) обеспечить темпы развития транспортной инфраструктуры, которые были бы адекватны темпам роста уровня автомобилизации.
   Все вышеперечисленное требует новых подходов к обеспечению мобильности населения городов, построенных на принципах равенства, доступности и устойчивости передвижений. Только формирование «устойчивых городов» сможет обеспечить приемлемый уровень качества жизни и здоровья жителей не только нынешних, но и будущих поколений.
   В современных условиях передвижение в городах на личных автомобилях (в первую очередь с двигателями внутреннего сгорания) необходимо рассматривать как главное препятствие к обеспечению устойчивой мобильности и поступательного развития вообще. Города, ориентированные исключительно на автомобильные передвижения населения, будут в перспективе неудобными для жизни и неэффективными в своем развитии. Поэтому под устойчивой городской мобильностью будем понимать совокупность организационно-управленческих и техникотехнологических решений, обеспечивающих условия для полной реализации текущих и перспективных потребностей жителей городов в эффективных передвижениях с соблюдением временных, стоимостных и экологических ограничений.
   Важную роль в обеспечении устойчивой мобильности населения призвана сыграть цифровизация всех сфер человеческой деятельности. Именно цифровизация создает качественно новые условия для реализации новых моделей мобильности [1, 2].

1.2. Влияние транспорта на окружающую среду в городах

   Одна из основных проблем обеспечения устойчивого развития транспортных систем городов связана с необходимостью улучшения экологической обстановки. Задачи снижения негативного воздействия транспорта на экологию обсуждаются на климатических конференциях и других мероприятиях под эгидой Организации Объединённых Наций. Конференции по кли

10

мату проводятся ежегодно и являются своеобразным механизмом реализации положений Рамочной конвенции ООН об изменении климата, подписанной практически всеми странами мира. По данным международных исследований, вклад транспорта в глобальное потепление превышает 30 % от всех выбросов, вызванных сжиганием ископаемого топлива. Учитывая характер и масштаб проблемы, правительства всех стран мира делают выбор в пользу низкоуглеродного развития транспортных систем городов. Например, Россия является одним из лидеров в мире по темпам снижения энергоёмкости экономики. К 2030 году Россия ставит задачу уменьшить выбросы парниковых газов до 70 процентов от базового уровня 1990 года. Для достижения этого уровня необходимо активно использовать энергосберегающие технологии, в том числе в сфере транспорта. У России имеются существенные резервы для ограничения выбросов CO2 за счёт повышения топливной экономичности при эксплуатации автотранспортных средств [32].
   Наиболее интенсивное воздействие автотранспорта на экологию и здоровье людей проявляется в крупных городах. Общая площадь городов мира составляет всего лишь 3 % суши Земли, однако на них приходится 60-80 % потребления энергии и 75 % выбросов углекислого газа. В городах проживает 75 % всего населения России, причем 30 % проживает в городах с населением более 1 млн человек, в которых проблемы экологии в большей степени обусловлены вредными выбросами автотранспортных средств, использующих нефтяные топлива. Поэтому задача обеспечения населения городов необходимыми транспортными услугами при одновременном сокращении негативного воздействия транспорта на окружающую среду является актуальной в мировом и национальном масштабах.
   К основным вредным воздействиям автомобильного транспорта, работающего на бензиновом и дизельном топливе, относят: выбросы вредных веществ, выбросы парниковых газов, шум, вибрация, электромагнитное излучение, разрушение естественных ландшафтов, загрязнение природных объектов и пр. Регулярное воздействие перечисленных факторов является одной из главных причин многочисленных заболеваний, характерных как раз для жителей крупных городов: заболевание дыха

11

тельной и сердечно-сосудистой систем, онкология, нарушение обмена веществ в организме, психические заболевания и пр. По данным Всемирного банка, ежегодно мире умирает свыше миллиона человек от загрязненного городского воздуха
   Во многих странах мера сложилась успешная практика решения проблем вредного воздействия автомобильного транспорта на экологию городов на основе разработки и реализации комплексных программ устойчивой мобильности, ориентированных на повышение энергоэффективности и экологической безопасности автотранспортных средств.
   Некоторые виды отрицательных воздействий транспорта могут быть достаточно точно оценены в стоимостных показателях (например, прямой материальный ущерб от ДТП). По некоторым видам такие оценки затруднительны (например, рост заболеваемости, климатические изменения). Но в любом случае понятно, что этот ущерб огромен. Только в ДТП в мире ежегодно погибает более 1,3 млн человек. Ежегодный материальный ущерб от ДТП в мире оценивается в 500 млрд долларов [2, 3].
   По данным Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь суммарный выброс загрязняющих веществ от стационарных и мобильных источников в 2021 году составил 1192,9 тыс. т, при этом основные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух Беларуси приходятся на мобильные источники выбросов (транспортные средства и самоходные машины, оснащенные двигателями, эксплуатация которых влечет за собой выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух) и составляют 61 %, или 728 тыс. т.¹ Автомобили с двигателями внутреннего сгорания существенно влияют на здоровье населения городов (в прил. А приведены справочные сведения о количестве транспортных средств, находящихся в собственности граждан и юридических лиц Республики Беларусь).
   Так, по информации Минского городского комитета природных ресурсов и охраны окружающей среды на долю мобильных источников приходится более 85 % выбросов загрязняющих

          ¹https://www.belta.by/society/view/minprirody-vybrosy-zagrjaznjajuschih-veschestv-v-atmosferu-v-belarusi-suschestvenno-sokratilis-522464-2022/

12

веществ в атмосферный воздух Минска¹. Таким образом, именно мобильные источники вносят основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха Минска. Это подтверждается данными с автоматических станций с непрерывным режимом измерения состояния атмосферного воздуха: предельно допустимые концентрации оксидов азота и углерода наблюдаются с 7:00 до 9:00 и с 17:00 до 19:00, что связано с увеличением количества транспортных средств, принимающих участие в дорожном движении, в часы пик. При этом наибольшую нагрузку испытывает центральная часть и крупные транспортные «артерии» города².
   Таким образом, одна из задач ПУГМ - снизить остроту экологических проблем.

1.3. Современные направления обеспечения устойчивости транспортных систем городов

   Под транспортными системами городов понимается совокупность всех видов транспорта (включая метро, велосипеды и пр.), которые преимущественно используются основной частью жителей города для реализации регулярных передвижений с трудовыми, деловыми и культурно-бытовыми целями.
   С теоретической точки зрения функционирование систем любой природы, в том числе и транспортных, характеризуется специальными терминами: состояние, поведение, равновесие, устойчивость, развитие. Понятие «состояние» отражает достигнутый системой качественный уровень функционирования. Состояние системы фактически является функций оценки её количественных характеристик - результатов деятельности системы. Применительно к транспортным системам такими характеристиками являются скорость движения, плотность потока, уровень CO и др.
   Переход системы из одного состояния в другое под действием внешних и внутренних факторов называется поведением си

        ¹https://minsknews.by/za-poslednie-3-goda-v-minske-na-6-sokratilsya-obem-vrednyh-vybrosov-v-vozduh-ot-mashin/

        ²https://www.belta.by/regions/view/v-minske-vybros-zagijaznjajuschih-veschestv-v-atmosferu-v-2021-godu-umenshilsja-na-12-tys-t-497538-2022

13