Как транспортное моделирование помогает цифровой экономике

Направление "Цифровой транспорт и логистика" весной 2018 года концептуально появилось в программе развития цифровой экономики страны. По информации РБК, на нее планируется выделить 260,4 млрд рублей, из них 149,1 млрд из бюджета (эти суммы, однако, еще не утверждены). Но до того, чтобы поставить транспорт на "цифровые рельсы", еще очень далеко. И первое, что нужно сделать на этом пути — создать в стране культуру планирования на основе транспортных моделей, которая сегодня развивается, увы, лишь в единицах российских городов.

Почему транспортное моделирование важно?

О рациональном планировании и использовании дорожной инфраструктуры задумываются с появления самых первых автомобилей. Пионером, родоначальником этой отрасли, называют ученого Григория Дубелира. Еще в 1910-е годы он провел исследования по адаптации городской планировки к неизбежному резкому увеличению количества автомобилей. За сто с небольшим лет транспортные инженеры выработали математические модели, помогающие качественно и быстро строить дороги. Но вопросов меньше не стало – глобальная автомобилизация постоянно ставит перед специалистами этой сферы новые вызовы.

Сегодня в России начинают понимать, что транспортное моделирование – не какой-то "диковинный зверь", а основной инструмент цифрового транспортного планирования, распределения транспортных потоков. В технических терминах – комплекс математических алгоритмов, социально-экономических и транспортных данных, в числе которых и "большие данные": скорость передвижения, координаты транспортных средств, данные мобильных операторов. При помощи специального ПО эти алгоритмы помогают оценивать существующие транспортные потоки и прогнозировать возможное перемещение пассажиров и грузов по дорогам городов, регионов и всей страны.

В 2018 году в сфере транспортного моделирования решаются серьезные задачи и вопросы государственного планирования: например, как сделать сеть общественного транспорта удобнее, где строить дороги и автомобильные развязки (и строить ли вообще) и окупятся ли платные магистрали. Транспортные инженеры составляют наиболее подходящие под заданные условия схемы работы светофоров, реконструируют вылетные магистрали, создают сети выделенных полос для общественного транспорта, планируют сети пешеходных маршрутов и велодорожек.

Если подытожить, транспортное моделирование позволяет городским властям сделать так, чтобы вся транспортная систем в городах была продуманной, управляемой и предсказуемой, удобной и безопасной для жителей.

Транспорт – базовый элемент цифровизации

Если еще 5 лет назад можно было услышать фразу "что вы тут намоделируете я не знаю, мы здесь всю жизнь живём, сами лучше знаем, где и что строить", теперь де-факто необходимость транспортного моделирования признана на всех уровнях, и в первую очередь – на уровне государственных нормативных актов. Тренд на транспортное моделирование из столиц приходит и в регионы, все больше градоначальников начинают понимать его необходимость и обоснованность. Ведь именно рациональное транспортное будет решать целый спектр транспортных проблем, мешающих нормальному функционированию и, что более важно,  развитию города.

К "А+С Транспроект" часто обращаются с такими запросами. Совсем недавно мы подготовили для Челябинска, столкнувшегося с характерными для российских городов проблемами — пробками и задержками в работе общественного транспорта, многочисленными стихийными парковками — проект адресной программы мероприятий на пятилетнюю перспективу с разбивкой по годам. Он охватывает практически все группы пользователей транспортной инфраструктуры города и направлен на повышение безопасности и удобства передвижения жителей.

Чтобы комплексно оценить перспективы градостроительного развития города и ситуацию по развитию транспортной инфраструктуры, мы разработали мультимодальную транспортную модель города, которая может стать ядром городской ИТС (интеллектуальной транспортной системы): выполнили имитационное моделирование и предложили варианты оптимизации для наиболее проблемных транспортных узлов. Это поможет справиться со сложной дорожной обстановкой, и, попутно, увеличить привлекательность перевозок на общественном транспорте, велосипедах, повысит удобство перемещения для пешеходов.

Нельзя упускать из виду и тот факт, что в России при реализации инфраструктурных проектов все чаще используется формат государственно-частного партнерства. Примеров такого сотрудничества много, самые известные — Западный скоростной диаметр в Санкт-Петербурге, трасса М-11 "Москва — Санкт-Петербург", центральная кольцевая автомобильная дорога в Московской области, мосты через реку Кама и Буй в Удмуртии, кольцевая автодорога во Владивостоке и другие. Для частных инвесторов важно, чтобы дороги окупались за предсказуемый период, а для государства — построить отношения с инвестором на выгодных для бюджета условиях. И то, и другое невозможно сделать без вдумчивого моделирования и прогнозирования транспортных потоков.

Поэтому так нужен серьезный и осмысленный интерес городских властей и бизнеса к этой сфере, ведь главная задача — создать четкую иерархически выстроенную транспортную систему в масштабах всей страны, где каждая транспортная связь выполняет свою понятную каждому функцию в общей системе

Цифровая трехуровневая модель

В России должна появиться трехуровневая национальная система транспортного планирования, которая свяжет транспортные потоки городов, республик и страны в целом. Причем, регион будет использовать данные, полученные из городов, а страна — данные из регионов. И все их предстоит интегрировать друг с другом, только тогда модель заработает, и данные с одного уровня будут основой для модели более высокого уровня. А еще она может стать базовым элементом цифровой платформы планирования транспорта в России и позволит перейти от умных городов к умной стране.

Одним из драйверов создания системы стал приоритетный проект "Безопасные и качественные дороги", в рамках которого разрабатываются транспортные модели для большинства крупных агломераций — в дальнейшем их будут использовать для создания транспортных моделей регионов. Есть еще одно направление — АСУ ТК, информационно-аналитическая система регулирования на транспорте, которую разрабатывает Министерство транспорта РФ. На сегодняшний день уже существует национальная транспортная модель, она должна стать ядром всей АСУ ТК, ее созданием занимались и специалисты "А+С Транспроект". Теперь важно объединить эти элементы — это позволит существенно повысить качество и скорость принятия решений по инфраструктурным проектам. Когда такая модель появится, мы перестанем слышать истории о том, что в условном городе N построили инфраструктуру, на которую нет спроса. Пропадут и жалобы населения на то "что дорогу обещают построить последние двадцать лет".

Эффекты всех транспортных проектов можно будет рассчитать в едином цифровом пространстве: это повысит прозрачность и согласованность, даст возможность для сравнения плановых и фактических эффектов по каждому отдельному проекту и их совокупности. А еще, комплексная цифровая модель страны укрепит межрегиональные и внутрирегиональные связи в регионах, а проживание в 50-70 км крупных городов не станет для людей препятствием к осуществлению их стремлений.

Но, даже когда все крупные российские агломерации получат работающие транспортные модели, процесс развития сферы транспортного моделирования будет продолжаться. Если мыслить глобально, то цель развития моделирования на уровне государства — создать взаимосвязанные модели транспорта, экономики и энергетики, которые смогут точно описать реальные процессы, происходящие внутри страны. В Европе в настоящее время уже реализуется подобная "триединая" модель с использованием решений крупнейшего мирового разработчика подобных технологий PTV Group.

Суть в том, что есть три типа основных потоков: энергетика, с газом, нефтью и электричеством; экономика с товарами, деньгами и финансовыми операциями и транспорт, с перемещением грузов и людей. Смоделировав каждый из этих потоков, мы сможем дать обширное описание логики развития страны в целом: понять, какие регионы или отрасли нужно развивать, где быстрее будут достигнуты эффекты от инвестиций, куда привлекать производства и рабочую силу, заранее будем предугадывать кризисы и сможем успешнее их решать.

Что мы получим

Комплексный подход к управлению транспортными потоками повысит качество нашей жизни: мы будем меньше стоять в пробках, опаздывать на работу и терять свое бесценное время.

А у всех без исключения малых и крупных городов появятся просчитанные генеральные планы и городская инфраструктура, учитывающая все: удобный городской общественный транспорт и оптимальные светофорные циклы, велодорожки, системы парковок. Дороги будут строиться так, чтобы жителям "легко дышалось", а экологическая ситуация в городе не становилась хуже.

Помимо этого, синергия транспорта, экономики и энергетики сократит сроки и повысит качество реализации новых проектов развития страны – с единой информационной базой, выстроенной на единых принципах, видеть "разрез" всех процессов будет проще.

Повышение эффективности использования ресурсов приведет к увеличению производительности труда и рентабельности активов, а значит, повышению конкурентоспособности российской экономики в мире. То, собственно, ради чего и придумана программа "Цифровая экономика".