STRUKTURY SIECI TRANSPORTU ZBIOROWEGO W MIASTACH

Transkrypt

1 PROBLEMY KOMUNIKACYJNE MIAST W WARUNKACH ZATŁOCZENIA MOTORYZACYJNEGO IX Konferencja Naukowo-Techniczna Poznań-Rosnówko Krystian BIRR* *) mgr inż., asystent, Katedra Transportu Szynowego, Politechnika Gdańska, krystian.birr@pg.gda.pl STRUKTURY SIECI TRANSPORTU ZBIOROWEGO W MIASTACH Potrzeby przewozowe mieszkańców miast powinny być zaspokajane poprzez dopasowaną i sprawnie funkcjonującą sieć transportu zbiorowego. Planując sieć i decydując się jednocześnie na jej sposób funkcjonowania istotnym jest uwzględnienie podstawowych postulatów przewozowych mieszkańców. Ostateczny kształt tej sieci wynika jednak z dodatkowych czynników zarówno infrastrukturalnych, ekonomicznych, jak i wielu innych. Celem niniejszego artykułu jest zdefiniowanie pojęcia struktury sieci transportu zbiorowego oraz jej typów. Ponadto w oparciu o te definicje oraz dane w postaci ogólnodostępnych rozkładów jazdy, zidentyfikowano typy struktur w wybranych miastach Polski. Zestawiając otrzymane wyniki z podstawowymi danymi charakteryzującymi każde z poszczególnych miast zwrócono uwagę na kwestię czynników, które wpływają na zasadność zastosowania poszczególnych typów struktur. Słowa kluczowe: transport zbiorowy, planowanie, układ linii, sieć połączeń 1. WPROWADZENIE Prawidłowa organizacja miejskiego transportu zbiorowego jest wyzwaniem, z którym mierzyć się muszą nieustannie miasta, które się na taką usługę zdecydują. Poziom wyzwania jest tym większy, im większe jest miasto, bądź też cała aglomeracja. Zadaniem, które przed nimi stoi jest opracowanie, wdrożenie i utrzymanie optymalnego układu transportowego w oparciu o dwa główne kryteria: kosztu i efektywności świadczonych usług. Miejski transport zbiorowy z założenia nie jest nastawiony bezpośrednio na generowanie zysków finansowych, gdyż pełni on również, a może przede wszystkim, funkcję społeczną, polegającą na konieczności zaspokajania potrzeby przemieszczania się mieszkańców. Jednak koszty jego budowy i utrzymania są stosunkowo duże i pochłaniają znaczącą część budżetu miasta. Dlatego też istotnym jest, aby stworzyć najbardziej efektywną, sieć transportu zbiorowego przy utrzymaniu jak najniższych kosztów jej funkcjonowania.

2 Krystian BIRR Sieć transportu zbiorowego obejmuje elementy sieci transportowych należących do różnych podsystemów transportowych (np. autobusowego, tramwajowego). Do tych elementów zaliczane są linie, infrastruktura (torowiska, dedykowane pasy, przystanki, krańce (pętle) oraz węzły przesiadkowe i integracyjne, zajezdnie). Dostępne podsystemy transportowe (w szczególności transportu szynowego) oraz infrastruktura transportowa w głównym stopniu determinują zasięg oraz ogólny kształt sieci transportu zbiorowego. Szczegółowa sieć połączeń wynika przede wszystkim z potrzeb transportowych, ale jest bezpośrednio zależna od dostępnych systemów transportu, które z uwagi na swoje parametry powinny być zhierarchizowane. W oparciu o te, jak i społeczno-ekonomiczne czynniki, budując sieć transportu zbiorowego należy wybrać jej optymalną strukturę charakteryzującą układ i wzajemną zależność połączeń. 2. POSTULATY PRZEWOZOWE Aby dążyć do osiągnięcia jak najwyższej jakości usług transportu zbiorowego należy w pierwszym etapie poznać preferencje pasażerów oraz ich satysfakcję z funkcjonującego w danej chwili rozwiązania. Do zdobycia takiej wiedzy większość miast cyklicznie wykonuje badania marketingowe uzyskując w ten sposób ranking postulatów przewozowych. Na podstawie dotychczas przeprowadzonych badań wyróżnia się dziesięć podstawowych postulatów przewozowych [4],[5]: związanych z czasem podróży: - częstotliwość kursowania, - punktualność kursowania, - prędkość/czas jazdy, - niezawodność, - dostępność sieci transportowej związanych z warunkami podróży: - bezpośredniość podróży (bez przesiadek), - wygoda, - informacja pasażerska, - koszt przejazdu, - bezpieczeństwo osobiste pasażerów. Kolejność poszczególnych postulatów w rankingu zależy między innymi od wielkości miasta i przyzwyczajeń mieszkańców wynikających w bieżącej oferty usług. W tabeli 1 przedstawiono rankingi preferencji mieszkańców na podstawie badań przeprowadzonych w Gdyni [2],[5] oraz innych wybranych miastach Polski (ranking uśredniony) [4].

3 Struktury sieci transportu zbiorowego w miastach Tabela 1. Rankingi postulatów przewozowych wynikający z badań preferencji mieszkańców. Wybrane miasta Polski Lp. Gdynia 2005 Gdynia Punktualność Bezpośredniość Punktualność 2 Dostępność Punktualność Pewność 3 Bezpośredniość Dostępność Częstotliwość 4 Częstotliwość Częstotliwość Bezpieczeństwo 5 Koszt Koszt Bezpośredniość 6 Bezpieczeństwo Pewność Prędkość 7 Pewność Prędkość Koszt 8 Informacja Wygoda Wygoda 9 Wygoda Informacja Dostępność 10 Prędkość - Informacja Analizując otrzymane wyniki należy zwrócić uwagę na duże znaczenie postulatu odbywania bezpośrednich podróży (bez przesiadek). W Gdyni postulat ten w badaniach z roku 2010 zajął pierwsze miejsce. W grupie postulatów związanych z warunkami podróży, bezpośredniość we wszystkich przedstawionych badaniach znajduje się na wysokiej pozycji. Wyniki te świadczą o wysokiej istotności połączeń bezpośrednich w jakości usług przewozów transportem zbiorowym. Należy jednak zauważyć, że na wysokich pozycjach w rankingu znajdują się również postulaty dotyczące punktualności oraz częstotliwości. Postulaty te są w znacznym stopniu związane z długością tras: skrócenie trasy linii pozwala na zwiększenie częstotliwości przy zachowaniu tych samych kosztów funkcjonowania linii wydłużenie trasy linii jest związane ze zwiększeniem ryzyka wystąpienia zakłóceń w ruchu, a przez to opóźnień, przekładających się na punktualność. Zatem otrzymane wyniki wskazują na złożoność problemu związanego z projektowaniem układu linii transportu zbiorowego i konieczność szczegółowej analizy każdego z przypadku w celu zapewnienia jak największego poziomu świadczonych usług.

4 Krystian BIRR 3. TYPY STRUKTUR SIECI TRANSPORTU ZBIOROWEGO Poprzez strukturę sieci transportu zbiorowego autor rozumie układ połączeń uwzględniający dostępną infrastrukturę, systemy transportowe i integralność między nimi w odniesieniu do zagospodarowania przestrzennego, które jest punktem wyjścia w procesie projektowania układu transportu zbiorowego. Analizując sieci transportowe wielu miast można zauważyć zróżnicowane podejście do projektowania linii pod względem: liczby linii, liczby kursów w ciągu doby, okresie funkcjonowania, funkcji linii (magistralna, dowozowa itp.), integralności, dostępności oraz zasięgu. Znaczący wpływ ostateczny kształt sieci transportu zbiorowego ma struktura przestrzenna miasta. W celu uporządkowania poszczególnych sposobów organizacji transportu zbiorowego w mieście proponuje się zdefiniować każdy z typów struktur sieci transportu zbiorowego: Struktura bezpośrednia opierająca się na bezpośrednich połączeniach, wynikających z przyzwyczajeń, postulatów przewozowych mieszkańców oraz zagospodarowania przestrzennego. W przeciwieństwie do pozostałych typów struktur, w tym przypadku trudność może sprawić określenie danej linii jako bezpośredniej, gdyż każda linia stanowi bezpośrednie połączenie na przykład między jej początkiem, a końcem. Dlatego też wymagane jest określenie funkcji danego połączenia w skali całej sieci transportowej i zagospodarowania przestrzennego miasta. Za kryterium bezpośredniości linii można przykładowo uznać bezpośredni dojazd do centrum miasta z dzielnic podmiejskich. Podejście to, choć oparte jedynie na pewnym założeniu może jednak nieprawidłowo określać charakter struktury sieci transportu zbiorowego jako całości, gdyż w przypadku, gdy wszystkie linie kończą swój przebieg w centrum dalsza podróż w każdym przypadku wymaga przesiadki (rys. 1a). Z uwagi na ten problem proponuje się wyróżnić dwa typy struktury bezpośredniej: struktura bezpośrednia zcentralizowana charakteryzująca się większościowym udziałem linii, których przebieg kończy się w centrum miasta, przez co dalsza podróż wymaga przesiadki. struktura bezpośrednia globalna charakteryzująca się większościowym udziałem linii umożliwiających bezpośredni dojazd do centrum miasta oraz kontynuację podróży bez konieczności przesiadki (rys. 1b). Uzasadnienie istnienia takiego połączenia powinno wynikać z potrzeb i zachowań transportowych mieszkańców.

5 Struktury sieci transportu zbiorowego w miastach Rys. 1. Schemat ogólny struktury bezpośrednie sieci transportu zbiorowego: a) zcentralizowana, b) globalna Struktura przesiadkowa charakteryzująca się hierarchizacją połączeń z których wyróżnia się (rys. 2): główne, magistralne o charakterze bezpośrednim, obsługujące główne ciągi i relacje transportowe, dowozowe - pełniące funkcję dowozu pasażerów z danego obszaru do linii głównej, uzupełniające obsługujące pozostałą część miasta, często również stanowiące połączenie poprzeczne pomiędzy liniami głównymi. Rys. 2. Schemat ogólny struktury przesiadkowej sieci transportu zbiorowego

6 Krystian BIRR Struktura mieszana układ połączeń, którego nie można przyporządkować do żadnej z wymienionych grup z uwagi na zbliżony udział połączeń bezpośrednich i przesiadkowych. Należy zaznaczyć, że w większości przypadków sieci transportu zbiorowego występują połączenia, które można przyporządkować do struktury bezpośredniej lub przesiadkowej. Kluczowy jest jednak udział tych połączeń, który pozwala na przyporządkowanie struktury jako całości do jednego z opisanych rodzajów struktur. 4. STRUKTURY SIECI TRANSPORTU ZBIOROWEGO W POLSKICH MIASTACH W celu identyfikacji struktur sieci transportu zbiorowego dokonano zestawienia wybranych miast Polski (Gdańska, Gdyni, Krakowa, Wrocławia, Poznania, Warszawy, Olsztyna) poddając analizie przebieg każdej z linii oraz klasyfikując je do jednej z grup charakteryzującej jej ogólną funkcję. Wyróżniono następujące grupy połączeń: bezpośrednie do centrum stanowiące połączenie bezpośrednie danego obszaru z centrum miasta, w którym linia kończy swój przebieg (rys. 3 linia 3); bezpośrednie globalne stanowiące połączenie bezpośrednie z centrum miasta oraz odległymi od siebie dzielnicami po przeciwnych stronach miasta (rys. 3 linie 1, 2); dowozowe pełniące funkcję dowozu pasażerów z danego obszaru do linii umożliwiających bezpośredni dojazd do centrum miasta (rys. 3 linie 5, 6); uzupełniające obsługujące pozostałą część miasta, często również stanowiące połączenie poprzeczne pomiędzy liniami głównymi (rys. 3 linia 4). Rys. 3. Podział linii transportu zbiorowego ze względu na funkcję.

7 Struktury sieci transportu zbiorowego w miastach Wstępne zestawienia udziału poszczególnych typów linii w wybranych miastach Polski wskazują na występowanie zdecydowanie większościowego udziału linii tramwajowych o charakterze bezpośrednim globalnym. Sytuacja ta wynika zapewne z faktu, iż linie transportu szynowego zazwyczaj pełnią funkcję kręgosłupa w sieci transportowej miasta. Ponadto zakończenie dużej liczby linii w centrum wymaga odpowiedniej infrastruktury (np. pętli tramwajowych) o dużej pojemności i przepustowości. Z uwagi na dominację tej struktury w sieci transportu tramwajowego dokonano zestawienia z podziałem linii na autobusowe i tramwajowe (tabela 2). W przypadku Gdańska za obszar centrum miasta uznano Śródmieście i Wrzeszcz. W Krakowie za obszar o charakterze centralnym uznano Stare Miasto i centralny obszar Nowej Huty. Miasto Tabela 2. Udział poszczególnych typów linii w sieciach transportowych wybranych miast Polski Udział linii bezpośrednich do centrum bezpośrednich globalnych dowozowych uzupełniających bus tram bus tram bus tram bus tram Gdańsk 61% 8% 6% 83% 29% 0% 4% 8% Gdynia 45% - 24% - 25% - 6% - Kraków 15% 0% 12% 95% 71% 0% 2% 5% Poznań 24% 16% 4% 68% 62% 0% 10% 16% Wrocław 20% 0% 22% 76% 47% 0% 11% 24% Warszawa 23% 8% 17% 77% 47% 8% 13% 8% Olsztyn 37% - 53% - 0% - 10% - Otrzymane w ten sposób udziały poszczególnych grup linii pozwalają na wstępne określenie funkcjonującego w danym mieście typu struktury sieci transportu zbiorowego. Większościowy udział linii autobusowych o charakterze bezpośrednim zaobserwowano w Gdańsku, Gdyni (zcentralizowane) i Olsztynie (globalne). Dominujący udział połączeń pełniących funkcję dowozową odnotowano w Krakowie, Poznaniu, Wrocławiu oraz w Warszawie. W każdym z analizowanych miast udział linii uzupełniających nie przekracza 15%. Przedstawione wyniki, choć charakteryzujące organizację sieci transportu zbiorowego należy potraktować jako ogólne. W celu szczegółowej analizy struktury sieci transportu zbiorowego zalecane jest uwzględnienie przykładowo częstotliwości obsługi linii, obsługiwanego obszaru (śródmiejski, podmiejski itp.), a także dostępności.

8 Krystian BIRR 5. WYSTĘPOWANIE POSZCZEGÓLNYCH TYPÓW STRUKTUR Dysponując ogólną charakterystyką funkcjonowania sieci transportu zbiorowego oraz danymi opisowymi i statystycznymi charakteryzującymi każde z miast należy zwrócić uwagę na kwestię czynników, które wpływają na zasadność zastosowania poszczególnych typów struktur. Ich identyfikacja może być pomocna w optymalizacji sieci transportu zbiorowego w miastach. Podstawowym i niezaprzeczalnym czynnikiem wpływającym na kształt sieci transportu zbiorowego jest struktura przestrzenna miasta, która wpływa na funkcjonowanie sieci transportowej miasta jako całości [4]. Znaczenie tego czynnika potwierdza się w przeprowadzonej analizie, gdzie porównano strukturę zdefiniowaną na podstawie udziałów poszczególnych typów linii, z ogólnomiejskim układem drogowym: w przypadku układu pasmowego, którym charakteryzują się Gdańsk i Gdynia zaobserwowano strukturę sieci transportu zbiorowego bezpośrednią zcentralizowaną. W pozostałych miastach o promienisto-obwodnicowym układzie drogowym zaobserwowano występowanie pozostałych typów struktur (tabela 3). Kolejnym czynnikiem, który może znacząco wpływać na sposób organizacji transportu zbiorowego jest dostępność poszczególnych rodzajów środków transportu. Szczególne znaczenie ma występowanie miejskiego transportu szynowego, który z uwagi na swoje parametry (m.in. zdolność przewozową) jest stosowany na liniach głównych, magistralnych, często stanowiących kręgosłup transportowy miasta. Tabela 3. Zestawienie struktur sieci transportu zbiorowego z danymi ogólnymi charakteryzującymi miasto. Miasto Struktura sieci TZ Dostępne środki Powierzchnia Ogólnomiejski miejskiego TZ miasta [km 2 ] układ drogowy Gdańsk bezpośrednia zcentralizowana A, T, K 262 pasmowy Gdynia bezpośrednia zcentralizowana A, K 136 pasmowy Kraków przesiadkowa A, T 327 promienisto - obwodnicowy Poznań przesiadkowa A, T 262 promienisto - obwodnicowy Wrocław mieszana A, T 293 promienisto - obwodnicowy Warszawa mieszana A, T, K, M 517 promienisto - obwodnicowy Olsztyn bezpośrednia promienisto - A 88 globalna obwodnicowy oznaczenie środków transportu: A - autobus, T - tramwaj, M - metro, K - kolej miejska

9 Struktury sieci transportu zbiorowego w miastach W celu określenia zasadności zastosowania danego rodzaju struktury sieci transportu zbiorowego oraz czynników ją determinujących należy przeprowadzić badania na przykładzie co najmniej kilku miast. Badanie powinno polegać na analizie efektywności danej struktury sieci przedstawiającej się w postaci pracy przewozowej, globalnego czasu podróży pasażerów, liczby pasażerów, liczby podróży transportem zbiorowym. Z przyczyn oczywistych przeprowadzenie takich badań w obiekcie rzeczywistym jest niemalże nie do wykonania. Dlatego też do tego celu można wykorzystać badania symulacyjne, oparte o modele podróży miast. Należy jednak podkreślić, iż do wykonania takich badań niezbędne jest szczegółowe odwzorowanie sieci i rozkładu jazdy pojazdów, celem otrzymania jak najbardziej wiarygodnych wyników. Rozwiązanie przedstawionego problemu jest zamierzeniem badawczym autora w ramach dysertacji. 6. PODSUMOWANIE Potrzeby przewozowe mieszkańców miast powinny być zaspokajane poprzez dopasowaną i sprawnie funkcjonującą sieć transportu zbiorowego. Planując sieć i decydując się jednocześnie na jej sposób funkcjonowania, obok czynników ekonomicznych, istotnym jest uwzględnienie podstawowych postulatów przewozowych mieszkańców. Współczesne miasta charakteryzują się zróżnicowanym podejściem do projektowania sieci połączeń, kierując się określonymi czynnikami. Identyfikacja czynników wpływających na zasadność zastosowania poszczególnych typów struktur może być pomocna w optymalizacji sieci transportu zbiorowego w miastach, która może przełożyć się do poprawy oferty transportowej, przez co także jego atrakcyjności. Niniejszy referat stanowi przyczynek do planowanego podjęcia omawianej tematyki w pracy doktorskiej autora. Referat ma na celu scharakteryzowanie problemu, zdefiniowanie oraz uporządkowanie podstawowych pojęć niezbędnych do dalszych prac. LITERATURA [1] Faron A.: Wpływ kształtowania struktury przestrzennej miasta na planowanie systemu transportu zbiorowego - analiza przypadku, Logistyka, nr 03/2012 [2] Preferencje i zachowania komunikacyjne mieszkańców Gdyni w 2010 r., Zarząd Komunikacji Miejskiej w Gdyni, [3] Nielsen G., Lange T.: Network design for public transport success theory and examples [4] Starowicz W.: Jakość przewozów w miejskim transporcie zbiorowym, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007

10 Krystian BIRR [5] Staszak J., Wyszomirski O.: Ranking postulatów przewozowych i ich wpływ na preferencje komunikacyjne mieszkańców Gdyni, Transport Miejski i Regionalny, nr 10/2005 [6] Wyszomirski O.: Transport miejski: ekonomika i organizacja, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 2008 STRUCTURES OF PUBLIC TRANSPORT NETWORK IN CITIES Transportation needs should be met by fitting and well-functioning public transport network. Planning the network and deciding on the mode of operation is important to take into account the basic residents transport postulates. However the final shape of the network is determined from additional factors, both infrastructural, economic, as well as many others. The purpose of this article is to define the concept of public transport network structure and its types. Moreover, based on these definitions and the data form timetables, those types of structures in selected Polish cities. Comparing the results with the basic data characterizing each of the individual cities drew attention to the issue of the factors that affect the validity of the different types of structures. Keywords: public transport, network, planning