Совершенствование организации пригородных железнодорожных перевозок мегаполиса в условиях формирования мультимодальных систем: На примере Новосибирского транспортного узла

Основной объем пассажирских перевозок во внегородском сообщении в настоящее время производится железнодорожным транспортом. Железные дороги перевозят более 50% всех внегородских пассажиров. Несмотря на высокие темпы развития других видов транспорта и особенно воздушного и автомобильного (в том числе автомобилей индивидуального пользования), которые отвлекли на себя существенную часть пассажиропотока, на железных дорогах происходит постоянный рост дальних, местных и пригородных пассажирских перевозок [45].

Этой закономерности подчинены и крупные города Сибири и Дальнего Востока, которые обязаны своим возникновением и быстрым развитием фактору уникального географического положения, а также строительству Транссибирской магистрали. В послевоенное время эти города превратились в мощные промышленные центры в комплексе с большой наукой, образованием, культурой, финансами, транспортными потоками, объединяющими между собой такие промышленно развитые города, которые географически расположены в оперативной доступности всем видам транспорта.

Железнодорожные, авиационные и автомобильные перевозки (транзитные и конечные) обеспечивают торговые связи крупных транспортных узлов с городами Казахстана, Средней Азии, Китая, Монголии и других стран.

Именно по этой причине несмотря на общий промышленный спад, срыв практически всех программ конверсии предприятий военно-промышленного комплекса эти города живут и развиваются как центры транспортного, финансового, информационного и иных форм обслуживания, свойственных современным товаропроводящим комплексам, которые позволяют формировать систему проходящих через них транспортных коридоров как внутренних, так и международного масштаба.

Однако с началом перестроечного процесса в России некоторые виды транспорта в крупных городах не смогли устоять в период экономических трудностей и заметно снизили сферу обслуживания пассажиров, стали уменьшать количество транспортных единиц, количество маршрутов, оставляя только те, которые приносят прибыль, исключая убыточные. Так, например, происходило с воздушным транспортом города Новосибирска. В целом аэропорт Толмачево сегодня по сравнению с доперестроечными временами вышел на уровень межгосударственных перевозок грузов и пассажиров и стал одним из ведущих воздушных причалов страны. Но исчезли из расписания воздушных авиалиний такие местные маршруты, как между Новосибирском и Омском, Кемерово, Барнаулом и так далее.

Существенные изменения претерпел и речной транспорт. Значительно сократилось количество грузовых и пассажирских транспортных единиц, а те, которые остались, предпочитают обслуживать пассажиров в черте города или в пригородной зоне для доставки населения к садовым участкам. О междугородних перевозках не может идти и речи, так как из-за экономических трудностей уже давно не проводятся работы по углублению русел рек, да и стоимость горюче-смазочных материалов делает дальние перевозки на речном транспорте убыточными. Поэтому выбор у пассажира и грузоперевозчика Азиатского региона России, желающего преодолеть расстояние в местном сообщении с достаточно высокой степенью комфортности и минимальными затратами времени, невелик: или на автотранспорте, или по железной дороге.

Вариант перевозок в междугородних сообщениях автотранспортом имеет ряд преимуществ перед другими видами транспорта и, прежде всего, из-за возможности доставки пассажира от пункта отправления, до пункта назначения. Однако этот вид транспорта, особенно в отношении пассажирских перевозок, имеет ряд недостатков. Во-первых, не все пассажиры могут следовать в автобусе длительное время по состоянию здоровья. Во-вторых, по погодным условиям в Сибири не всегда возможны и не всегда безопасны поездки на автотранспорте. Поэтому в настоящее время для пассажиров в пригородном и местном сообщениях наиболее приемлемым транспортом считается железнодорожный. В связи с имеющимися преимуществами и недостатками по каждому виду перевозок отдельное и независимое существование любого вида транспорта невозможно, а следовательно они должны друг друга не исключать, а дополнять.

Рис. 1. Принципиальная схема мультимодальной системы пригородных перевозок.

Эти обстоятельства заставляют искать пути увязки различных видов транспорта с учетом экономической целесообразности использования каждого в отдельности, а также удобства для пассажиров и пользователей различных видов грузоперевозок. Рядом ученых Сибири и Дальнего Востока делаются попытки решить такую проблему формированием мультимодальных транспортных узлов (МТУ), которые объединят возможности железнодорожного, авиационного, автомобильного и речного транспорта, мощных складских комплексов, терминалов, телекоммуникационных центров (рис.1). Реализация этих проектов позволит развиваться городам как международным транспортным и информационным узлам, как центрам оптовой торговли и финансов, как научным, культурным и образовательным центрам.

Реализация проектов создания мультимодальных транспортных узлов потребует решения проблем внутригородского и пригородного сообщения. Эта проблема взаимодействия и комплексного развития различных видов транспорта в наше время приобретает исключительно большое значение.

Если в первой половине XX в. при сравнительно небольших территориях, занимаемых городами, и немногочисленных видах пассажирского транспорта понятия городского и пригородного транспорта были совершенно ясными, то во второй половине века грани между городским и пригородным сообщениями начали стираться.

Существующая система обслуживания населения в пригородных зонах, особенно в малонаселенных районах Сибири, в настоящее время страдают рядом недостатков. В обслуживании пассажиров принимаются в основном условия, характерные для крупнейших железнодорожных узлов: Московского и Санкт-Петербургского. Однако районы Сибири имеют меньшую плотность населения, потоки пассажиров сравнительно малы, особенно для участков, далеко отстоящих от крупных областных центров. При существующей системе обслуживания, когда имеется большое число вагонов в составах пригородных электропоездов и малое число поездов, возникает серьезное ухудшение обслуживания пассажиров из-за длительного времени ожидания отправления.

Горожане, проживающие вдоль железных дорог, проходящих в черте города через крупные жилые массивы, испытывают неудобства из-за того, что пригородный железнодорожный транспорт в городской черте имеет мало остановочных пунктов. Пассажиры, проживающие в промежутках между остановочными пунктами, должны сойти на одной из этих станций и добираться до места жительства или работы на другом виде транспорта. Поэтому ставится вопрос об увеличении остановочных пунктов в городской черте.

Жители пригородных районов, как правило, селятся в непосредственной близости от железнодорожных линий или автострад, куда можно добираться электропоездом или автобусом. С расширением границ города эти виды транспорта начинают обслуживать новые районы, ранее бывшие пригородными.

Однако работа пригородного транспорта строится по подобию Московского и Санкт-Петербургского транспортных узлов, где преобладают пассажирские станции тупикового типа и где основная масса пригородных поездов заканчивает и начинает свой маршрут следования на городском вокзале. Принудительная пересадка пассажиров на центральном вокзале создает им существенные неудобства, перегружает и без того переполненные железнодорожные вокзалы пассажирами дальних сообщений.

В связи с этим становится актуальной, имеющей практическую значимость, рекомендация об использовании маятникового способа движения пригородных электропоездов, но не на полную длину двух участков обращения пригородных электропоездов, проходящих через областной центр, а лишь продление участка обращения электропоездов до первого населенного пункта другого пригородного направления. Это даст возможность усовершенствовать график движения пригородных поездов в современных транспортных узлах с учетом использования новейших скоростных, — комфортабельных электропоездов, способствующих уменьшению времени доставки пассажиров к местам назначения. Такая рекомендация равносильна рекомендации об отказе от использования главных (центральных) вокзалов, как конечных пунктов для пригородных электропоездов всех направлений. Конечными пунктами обращения этих электропоездов должны быть: с одной стороны конечная зонная станция данного маршрута, а с другой стороны ближайшая зонная станция за чертой города другого пригородного маршрута. Такая прикладная задача является актуальной, имеющей большое значение для федерального железнодорожного транспорта и транспортной науки. Решение такой прикладной задачи позволит пассажиру осуществлять беспересадочный проезд в черте города и снизить населённость электропоезда, следующего по маршруту другого направления.

Характерно, что установленные по ряду градостроительных соображений границы городов еще в большей степени усложняют понятие чисто пригородного транспорта, в результате чего одни и те же поезда, именуемые пригородными, в одном случае обслуживают как городские, так и 1 пригородные перевозки, а в другом только городские. В Новосибирске, например, всегда существовала проблема транспорта для внутригородских и пригородных перевозок пассажиров, поэтому в настоящее время ставится вопрос по разработке системы рационального обслуживания собственно городов и их ближайших пригородов и создания единой транспортной системы, в которой должны гармонично сочетаться разные виды транспорта с учетом их технико-экономических показателей.

Следует также более детально рассмотреть вопрос целесообразности введения в действие поездов-экспрессов, обеспечивающих сокращение времени нахождения пассажиров в пути следования. Маршруты этих поездов, обладающих хорошими скоростными характеристиками, повышенной комфортностью должны прокладываться между крупными городами Сибирского региона. Эта мера позволит пассажиру сделать выбор: ехать в спальном вагоне или скоростном пригородном. При частичной замене местных поездов на пригородные электропоезда железная дорога будет иметь заметное улучшение финансовых показателей, так как при незначительной разнице в стоимости проезда число мест в пригородном вагоне в два раза больше, чем в спальном.

Цель исследования. Целью диссертационного исследования является совершенствование метода определения размеров движения и схем обращения пригородных поездов в железнодорожном узле, позволяющих пассажиру в черте города осуществлять беспересадочный проезд также регулировать населённость электропоезда следующего по маршруту данного направления.

Объект исследования. Участки железных дорог с пригородным сообщением, прилегающие к крупным пассажирским железнодорожным станциям на примере станции Новосибирск-Главный.

Методика исследования. Исследования по теоретическому обоснованию вместимости пригородных пассажирских вагонов в зависимости от величины пассажиропотока, способа обращения пригородных электропоездов и густоты движения пассажиров пригородного сообщения базируются на статистических данных, которые обработаны с использованием основных положений математической статистики, а совершенствование метода расчета пропуска пригородных поездов в крупных железнодорожных узлах — на использовании основных положений многокритериального анализа с широким применением стандартных встроенных Программ в современную универсальную среду математических расчётов МаШСАО.

Научная новизна. Научную новизну составляют полученные на основе статистических данных с использованием стандартных программ их обработки на ЭВМ эмпирические зависимости, позволившие определить колебания пассажиропотоков на Кузбасском, Алтайском, Западном и Восточном направлениях от города Новосибирска, а также количество поездов' при вариации коэффициента неравномерности пассажиропотоков и количества вагонов в составе, которые дали возможность установить рациональные размеры движения пригородных поездов и изменить схему их обращения.

Практическая ценность. Практическую ценность представляют рекомендации:

• проведенный анализ зарождения и погашения пассажиропотоков позволил отметить, что по мере удаления от головной станции густота пассажиропотока нарастает, а за городской чертой пассажиропоток начинает снижаться, в связи с чем максимальная густота пассажиропотока приходится не на головную станцию, а на станции и остановочные пункты в промежутке между головной станцией и чертой города, что также дает возможность рекомендовать изменение схемы их обращения;

• об использовании маятникового способа движения пригородных электропоездов, но не на полную длину двух смежных участков обращения пригородных электропоездов, проходящих через областной центр, а лишь продление одного участка обращения электропоездов до первого населенного пункта другого пригородного направления, которое дает возможность усовершенствования графика движения пригородных поездов в современных транспортных узлах;

• об увязке остановочных пунктов электропоездов с остановочными пунктами метрополитена.

Реализация результатов работы. Разработанные практические рекомендации принимаются дирекцией по обслуживанию пассажирских перевозок Западно-Сибирской железной дороги, фирмой «Экспресс-пригород» г. Новосибирска.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях НИИЖТа (19 992 001 гг.), на научно-практической конференции «Новые технологиижелезнодорожному транспорту: подготовка специалистов, организация перевозочного процесса, эксплуатация технических средств» по программе сетевого инновационного форума «ТрансСибВуз-2000» (Омск, 2000 г.), на объединенных заседаниях кафедр «Управление эксплуатационной работой», «Грузовая работа и подвижной состав» и «Железнодорожные станции и узлы» СГУПСа (2001 г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 5 работах в виде статей и материалов конференции.

Структура работы. Диссертационное исследование состоит из введения, четырёх глав с выводами в каждой из них, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 108 наименования, содержит 147 страниц основного текста, в том числе 19 рисунков, 28 таблиц и 2 приложения.

Выводы по разделу.

1. Выполненные расчеты по оценке экономической эффективности схемы отправления пригородных поездов и пропускной способности участков с пригородным движением поездов показывают, что внедрение организационно-технических мероприятий может значительно повлиять на снижение эксплуатационных расходов железных дорог и себестоимость перевозочного процесса, что существенно может повлиять на снижение убытков пассажирских перевозок в целом и пригородных перевозок в частности, и только на двух смежных участках позволит получить более 1 млн. р. в год.

1. Анализ результатов литературных источников по организации пригородных перевозок пассажиров позволили сделать вывод о необходимости совершенствования, существующей методики пропуска пригородных поездов.

2. Населенность пригородных пассажирских поездов имеет прямую зависимость не только от сезона, дня недели, часов суток, количества обращающихся поездов на участке, количества вагонов в составе поездов, но и от порядка и последовательности отправления пригородных поездов на участок. Так, например, при отправлении поездов назначением на дальние зоны, при параллельном графике движения пригородных поездов, перед поездами назначением на средние и ближние зоны заметно увеличивается населенность дальних поездов, которая может достигать 200 — 300% от нормативной. Поэтому при определении последовательности отправления пригородных поездов с головной станции следует отправить поезда назначением на ближние зоны и затем другие поезда на зоны по мере удаления от головной станции;

3. С целью регулирования населенности поездов отправление дальних средних и ближних поездов целесообразно осуществлять с неравными интервалами. После отправления поезда назначением на дальнюю зону необходимо выдержать интервал до отправления поезда ближнего назначения, при котором время ожидания отправления пассажирами является оптимальным и не приводит к сверхнормативным эксплуатационным расходам.

4. Полученные на основе статистических данных с использованием стандартных программ их обработки на ЭВМ эмпирические зависимости позволили определить колебания пассажиропотоков в Кузбасском, Алтайском, Западном и Восточном направлениях от города Новосибирска, а также количество поездов при вариации коэффициента неравномерности пассажиропотоков и количества вагонов в составе, которые дали возможность установить рациональные размеры движения пригородных поездов и изменить схему их обращения.

5. Проведенный анализ зарождения и погашения пассажиропотоков позволил сделать вывод о том, что по мере удаления от головной станции густота пассажиропотока нарастает, а за городской чертой пассажиропоток начинает снижаться, в связи с чем максимальная густота пассажиропотока приходится не на головную станцию, а на станции и остановочные пункты в промежутке между головной станцией и чертой города, что также дает возможность рекомендовать изменение схемы их обращения.

6. Использование маятникового способа движения пригородных электропоездов, но не на полную длину двух смежных участков обращения пригородных электропоездов, проходящих через областной центр, а лишь продление одного участка обращения электропоездов до первого населенного пункта другого пригородного направления дает возможность усовершенствования графика движения пригородных поездов в современных транспортных узлах.

7. Выполненные расчеты по оценке экономической эффективности схемы отправления пригородных поездов и пропускной способности участков с пригородным движением поездов показывают, что при внедрении организационно-технических мероприятий может значительно повлиять на снижение эксплуатационных расходов железных дорог и себестоимости перевозочного процесса, что существенно может сказаться на снижении убытков пассажирских перевозок в целом, и пригородных перевозок, в частности, и только на двух смежных участках позволяет получить более 1 млн. р. в год.

Таким образом, в диссертационном исследований содержится новое решение актуальной прикладной задачи по совершенствованию метода расчета размеров пригородного движения поездов на ЭВМ с последующим изменением их схем обращения на примере Новосибирского мультимодального транспортного узла, которое может быть распространена в крупные железнодорожные узлы при условии обеспечения безопасности движения поездов, имеющей существенное значение для федерального железнодорожного транспорта и транспортной науки.

Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в следующих научных работах:

1. Терзи В. И. Вопросы совершенствования пригородных пассажирских перевозок в новосибирском регионе // Сборник трудов молодых ученых СГУПСа.2001г. Выпуск 2. 3 с.

2. Терзи В. И. Улучшение обслуживания пассажиров в пригородном сообщении // Труды научно-практической конференции «Потенциал железнодорожного образования и науки на рубеже XXI века» — Омск, 2000. 2с.

3. Комаров К. Л., Терзи В. И. Обоснование рациональной схемы отправления электропоездов в пригородном сообщении // Межвузовский сборник научн. тр. «Актуальные проблемы транспортных систем Азиатской части России», посвященной 85-летию со дня рождения профессора Мигиренко Г. С. Новосибирск: Изд.-во СГУПСа (НИИЖТа), 2001 г. 7с.

4. Туранов Х. Т., Терзи В. И. Определение размеров движения пригородных поездов // Межвузовский сборник научн. тр. «Актуальные проблемы транспортных систем Азиатской части России», посвященной 85-летию со дня рождения профессора Мигиренко Г. С. Новосибирск: Изд.-во СГУПСа (НИИЖТа), 2001 г. 7с.

5. Терзи В. И. Совершенствование пригородных пассажирских перевозок в мультимодальном транспортном узле. С.287−309 / Комаров К. Л., Талипов Р. З., Соколов В. Г.,.Башков В. К, Максимов С. А., Нехорошков В. П., Терзи В. И. Новосибирский мультимодальный транспортный узел // Под ред. проф. К. Л. Комарова. Новосибирск, Изд-во СГУПСа (НИИЖТа), 2001 г. С 351.