ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР – ОАО «РЖД»
Технологии помогут организовать и распределить пассажиропотоки
Программный комплекс «Прогнозирование пассажиропотоков» позволяет сократить время оценки инфраструктурных проектов
16:10, 18 июня 2024
Новый программный комплекс «Прогнозирование пассажиропотоков» поможет сократить время оценки инфраструктурных проектов с 4 месяцев до 1 дня. Пользуясь полученными данными, можно менять приоритеты инвестиций, формировать портфель проектов, приоритетную модель финансирования. 3 модуля программного комплекса уже созданы.
Предыстория
Цифровые инструменты, помогающие оперативно оценивать транспортные потоки, дают возможность значительно повысить эффективность реализации крупных инфраструктурных проектов.
РЖД вместе с Центром экономики инфраструктуры (ЦЭИ) создают программный комплекс для моделирования пассажиропотока в рамках проекта «Прогнозирование пассажиропотоков». Система позволяет анализировать влияние социально-экономических параметров территории и других видов пассажирского транспорта. Пользуясь полученными данными, можно менять приоритеты инвестиций, формировать портфель проектов, приоритетную модель финансирования.
«Система учитывает влияние показателей территории, например, численность населения, транспортную доступность. Мы можем моделировать такие ситуации, как ввод новой автомобильной дороги или появление на маршруте авиакомпании-лоукостера. То есть проанализировать все данные, которые повлияют на пассажиропоток железнодорожного транспорта. В разы сократится время на расчет трафика. Раньше для этих целей требовалось выполнение целой научно-исследовательской работы, которая могла длиться несколько месяцев», – рассказывает первый вице-президент ООО «ЦЭИ» Максим Фадеев.
Сегодня для расчета пассажиропотока используются зарубежные программные продукты. Такие как PTV Visum, Aimsun, Cube, Transcad и ряд других. Еще одно популярное в России решение – AnyLogic. На некоторые из этих систем легальное продление лицензий в 2024 году затруднительно.
Программный комплекс для моделирования и прогнозирования пассажиропотоков создается в рамках индустриального центра компетенций по замещению зарубежных отраслевых цифровых продуктов и решений (ИЦК) «Железнодорожный транспорт и логистика». В рамках ИЦК создаются особо значимые цифровые системы, призванные устранить зависимость транспортной системы страны от импортных аналогов.
Также важно, чтобы в России появился комплекс, который при оценке пассажиропотоков учитывал бы специфику железнодорожных пассажирских перевозок и отрасли в целом, матрицу корреспонденций между точками отправления и назначения, график и интенсивность движения других видов транспорта.
О системе
Программный комплекс для моделирования и прогнозирования пассажиропотоков – полностью российская разработка. Алгоритмы работы адаптированы к специфике российской статистики.
Система построена на микросервисной архитектуре. Это обеспечивает гибкость разработки и отказоустойчивость системы. Программный комплекс создан на отечественных компонентах и на программном обеспечении с открытым кодом, при этом разработчик не использовал открытые GPL-лицензии, что снижает уязвимость системы.
Программный комплекс разворачивается на отечественных операционных системах (в данном случае это RedOS) и на отечественной СУБД PosgreeSQL Pro. Доступ к системе осуществляется через веб-браузер, например, Яндекс-браузер, запущенный под операционной системой Rosa Linux (тоже отечественное решение).
Для расчета сложных моделей выделен вычислительный кластер, что позволяет рассчитывать пассажиропотоки по всей стране с прогнозом на 10 лет не более чем за 5 минут.
В настоящий момент в опытную эксплуатацию введены 3 модуля системы
В ходе работы комплекс использует технологию искусственного интеллекта. ИИ, в частности, применяется для верификации массивов исходных данных, анализа статистических «выбросов».
В настоящий момент в опытную эксплуатацию введены 3 модуля системы, отвечающие за прогнозирование пассажиропотоков на разных территориальных уровнях, это модули «Пассажиропоток», «Агломерация» и «ТПУ и вокзалы».
В перспективе разработанное решение может стать частью более масштабного программного комплекса «Развитие». В планах разработка еще 6 модулей, в том числе модуля, отвечающего за прогнозирование грузопотоков и распределение их по железнодорожной сети, отдельный модуль будет посвящен оценке социально-экономических и бюджетных эффектов.
Таким образом, программный продукт позволит выполнять полный цикл вычислений – от прогнозирования спроса на перевозки до оценки финансового результата инвестиционного проекта.
Модуль «Пассажиропоток»
Первый модуль – «Пассажиропоток» – отвечает за прогнозирование междугородних и межрегиональных пассажиропотоков. В его основе – детализированная информация о параметрах всех видов транспорта, включая железнодорожный, воздушный, автобусный и личный автомобильный. Программный продукт содержит информацию о времени в пути, стоимости проезда, частоте сообщения по каждой корреспонденции.
При формировании единой базы исходных данных используются различные источники, в том числе данные операторов мобильной связи, которые позволяют оценить совокупный объем перемещений пассажиров, включая поездки на личном автотранспорте. Производится кросс-валидация информации из различных источников, ведь на качество прогнозирования пассажиропотоков исходные данные влияют не меньше, чем качество самих алгоритмов прогнозирования.
Конструктор прогнозов позволяет моделировать различные сценарии социально-экономического развития территорий, закладывать различную динамику социально-экономических показателей – таких как численность населения, среднедушевые доходы населения, от чего напрямую зависит спрос на пассажирские перевозки.
Программный комплекс для моделирования и прогнозирования пассажиропотоков – полностью российская разработка
Вся территория страны делится на территориальные ячейки – транспортные районы, состоящие из муниципальных образований 2-го уровня ОТКМО (муниципальных районов и городских округов), по которым агрегируется социально-экономическая статистика и формируется долгосрочный прогноз социально-экономических показателей.
Программный комплекс позволяет определять оптимальные параметры новых проектов: скоростной режим, частоту движения, тарифную политику, а также оценивать влияние развития смежных видов транспорта. «Например, в системе мы можем смоделировать ситуацию ввода в эксплуатацию новой платной автомобильной дороги и того, как она повлияет на переключения пассажиропотоков между видами транспорта, также можем смоделировать сценарий организации нового маршрута авиакомпании-лоукостера, что приведет к снижению цен на авиабилеты на отдельно взятом направлении, и, соответственно, оценить, как это сможет повлиять на переключения между железнодорожным транспортом и воздушным», – объясняет Максим Фадеев.
Интерфейс системы разработан таким образом, чтобы пользоваться ей могли не только транспортные инженеры, но и руководители высшего звена. Отдельные функции прогнозирования можно осуществлять максимально быстро и просто, прямо во время совещаний.
Модуль «Агломерация»
В рамках второго модуля – «Агломерация» – производится моделирование пассажиропотоков на внутрирегиональном уровне. Ключевые функции модуля «Агломерация» – прогнозирование пригородных пассажиропотоков, в том числе для проектов «городских электричек», а также поиск оптимальной локации для размещения транспортно-пересадочных узлов, в том числе для станций высокоскоростных железнодорожных магистралей.
В модуле «Агломерация» можно моделировать влияние социально-экономического развития территорий на пассажиропотоки
Модуль «Агломерация» позволяет определить оптимальное расположение станции с точки зрения минимизации времени в пути «средневзвешенного» пассажира, оценить необходимость создания нескольких ТПУ на одном направлении в пределах городской агломерации.
Как и в модуле «Пассажиропоток», в модуле «Агломерация» можно моделировать влияние социально-экономического развития территорий на пассажиропотоки, но в качестве транспортных районов используются гораздо более мелкие территориальные ячейки.
Модуль «Агломерация» позволяет моделировать распределение пассажиропотоков по территории городской агломерации. Система позволяет выявить «узкие места» внутри городов. На основе этих данных могут быть разработаны предложения по развитию систем внутригородского транспорта.
Модуль «ТПУ и вокзалы»
Третий модуль системы – это модуль «ТПУ и вокзалы». В нем производится микромоделирование поведения пассажиров в транспортно-пересадочных узлах и вокзальных комплексах. Модуль позволяет рассчитать оптимальную конфигурацию транспортно-пересадочного узла с точки зрения распределения пассажиропотоков внутри него. Этот функционал помогает создавать достаточный резерв пропускной способности при проектировании вокзалов. Например, не создавать избыточных площадей, что позволит избежать бросовых инвестиций. Также программный комплекс позволит сформировать оптимальный набор и взаиморасположение коммерческих помещений, таких как зоны общественного питания – кафе и рестораны, торговые площади. Это позволит максимизировать небилетную выручку от сопутствующих видов деятельности на территории транспортно-пересадочных узлов.
Результаты внедрения системы
Использование программного продукта поможет в разы сократить время разработки технико-экономических обоснований новых проектов, что само по себе даст серьезную экономию времени и финансовых ресурсов. Если раньше для оценки трафика было необходимо проведение отдельной научно-исследовательской работы, занимающей месяцы и стоящей, как правило, десятки миллионов рублей, то теперь это можно будет сделать путем нажатия нескольких клавиш.
Ожидаемые результаты от внедрения проекта многообещающие: вместо 3–4 месяцев на расчет трафика понадобится всего 1 день.
Главные экономические эффекты будут достигнуты за счет более точных прогнозов и, соответственно, оптимальных параметров инфраструктурных проектов. Также перевозчики и владельцы инфраструктуры могут повысить выручку благодаря применению более выгодных тарифных решений.
Можно рассмотреть эффективность применения модулей программного комплекса на примере проектирования высокоскоростных железнодорожных магистралей (ВСМ).
Использование программного продукта поможет в разы сократить время разработки технико-экономических обоснований новых проектов
«К примеру, если благодаря использованию программного комплекса будет достигнута экономия всего лишь в 1% капитальных затрат при реализации такого проекта, как ВСМ Москва – Санкт-Петербург (стоимость создания которой – 1,7 трлн руб.), в абсолютном выражении это составит 17 млрд руб. За счет использования более оптимальных тарифных решений получится найти точку максимизации выручки, что позволить увеличить выручку от проекта еще на несколько миллиардов рублей в год», –- рассказывает Максим Фадеев.
В свою очередь, использование модуля «Агломерация» программного комплекса для оценки проекта ВСМ Москва – Санкт-Петербург позволяет определить, что с точки зрения распределения пассажиропотока в городе Москва эффективней всего будет использовать конфигурацию из 4 транспортно-пересадочных узлов: Ленинградский вокзал, Рижская, Петровско-Разумовская, Зеленоград.
Вы подписаны!
