Новый инструмент для предсказания потока пассажиров поможет уменьшить время оценки проектов развития инфраструктуры с 4 месяцев до всего лишь 1 дня. Анализируя полученные данные, можно пересматривать приоритеты в инвестициях, формировать портфель проектов и выбирать оптимальную модель финансирования. Три компонента программного решения уже готовы к использованию.
Предыстория
Вместе с Железными дорогами центр экономики инфраструктуры разрабатывает программное обеспечение для моделирования потока пассажиров в рамках проекта "Прогнозирование пассажиропотоков". Эта система позволяет анализировать воздействие социально-экономических факторов и различных видов транспорта на территории.
"Система учитывает влияние параметров территории, таких как население и транспортная доступность. Она значительно сокращает время расчетов по трафику, что раньше требовало проведения длительных научно-исследовательских работ в течение нескольких месяцев," - отмечает первый вице-президент ООО "ЦЭИ" Максим Фадеев.
В настоящее время для расчетов пассажиропотока используются иностранные программные продукты, такие как PTV Visum, Aimsun, Cube, TransCAD и другие. Еще одним популярным в России решением является AnyLogic. Однако некоторые из этих систем могут столкнуться с проблемами при продлении лицензий до 2024 года.
Разрабатываются важные цифровые системы, которые помогут сократить зависимость транспортной системы страны от импортных аналогов. Также необходимо разработать комплекс в России, который учитывал бы особенности железнодорожных пассажирских перевозок и всей отрасли, включая матрицу корреспонденций между точками отправления и назначения, расписание и объем движения других видов транспорта.
О системе
ПО для моделирования и прогнозирования пассажиропотоков является разработкой, созданной в России. Алгоритмы работы адаптированы под уникальные особенности российской статистики.
Архитектура системы основана на микросервисах, что обеспечивает гибкость разработки и отказоустойчивость. Программный комплекс использует отечественные компоненты и программное обеспечение с открытым исходным кодом, при этом избегая использование открытых gpl-лицензий для повышения безопасности.
Система развертывается на российских операционных системах (например, redos) и российской СУБД posgreesql pro. Доступ к программному комплексу осуществляется через веб-браузер, такой как Яндекс-браузер, запущенный на ОС Rosa Linux.
Для проведения сложных расчетов используется вычислительный кластер, что позволяет прогнозировать пассажиропотоки по всей стране на 10 лет всего за 5 минут.
На данный момент в эксплуатации находятся 3 модуля системы, включая модули, отвечающие за прогнозирование пассажиропотоков на разных уровнях.
На будущее разработанное решение может стать частью программного комплекса "Развитие", к которому планируется добавить еще 6 модулей, включая модуль для прогнозирования грузопотоков и отдельный модуль для оценки социально-экономических и бюджетных эффектов. В итоге программа будет позволять выполнить полный цикл вычислений - от прогнозирования спроса на перевозки до оценки финансового результата инвестиционных проектов.
Модуль «Пассажиропоток»
Модуль «Пассажиропоток» занимается прогнозированием передвижения пассажиров между городами и регионами. В его основе лежит подробная информация о параметрах различных видов транспорта, таких как железнодорожный, воздушный, автобусный и личный автомобильный. Программное обеспечение содержит данные о времени в пути, стоимости поездки и частоте сообщений по каждому маршруту.
Для создания единой базы данных используются различные источники информации, включая данные от операторов мобильной связи, которые помогают оценить общий объем передвижений пассажиров, включая поездки на личном автотранспорте. Информация из разных источников кросс-валидируется, так как качество прогнозов пассажиропотоков зависит как от исходных данных, так и от алгоритмов прогнозирования.
С помощью конструктора прогнозов можно моделировать различные сценарии социально-экономического развития регионов, учитывая изменения социально-экономических показателей, таких как численность населения и средние доходы, которые влияют на спрос на пассажирские перевозки.
Программный комплекс для прогнозирования пассажиропотоков разработан в России. Территория страны разделена на транспортные районы, которые агрегируют статистические данные и формируют долгосрочные прогнозы для уровня 2 муниципальных образований.
С помощью программного комплекса можно определить оптимальные параметры новых проектов, такие как скорость движения, частота рейсов, тарифы, а также оценить влияние развития других видов транспорта. Интерфейс системы был создан таким образом, чтобы им могли пользоваться как транспортные инженеры, так и руководители высшего звена, осуществляя прогнозы быстро и просто прямо во время совещаний.
Модуль «Агломерация»
В рамках второго блока задач - "агломерация" - проводится моделирование потоков пассажиров на региональном уровне. Основные функции блока "агломерация" - прогнозирование пригородных потоков пассажиров, включая проекты "городских электричек", а также определение оптимального местоположения для создания транспортных узлов, включая станции высокоскоростных железнодорожных магистралей. Модель "агломерация" позволяет анализировать влияние социально-экономического развития на потоки пассажиров. Оптимальное местоположение станции может быть изучено с целью уменьшения времени пути для пассажиров и уменьшения необходимости создания множества транспортных узлов в пределах городской агломерации. Модель также поможет распределить потоки пассажиров по городской территории, что может привести к формированию предложений по развитию внутригородского транспорта.
Третий блок системы - "транспортные узлы и вокзалы". В этом блоке происходит анализ поведения пассажиров в транспортных узлах и вокзальных комплексах. Модель помогает определить оптимальную конфигурацию транспортного узла для эффективного распределения пассажиропотоков. Такой подход может способствовать повышению выручки благодаря использованию более выгодных тарифов. Программный продукт также позволяет оптимизировать коммерческие помещения, такие как кафе и магазины, на территории транспортных узлов, что может увеличить небилетную выручку.
Использование программного продукта значительно сократит время для разработки новых проектов, сэкономив время и деньги. Расчеты трафика теперь можно проводить быстро и эффективно без необходимости проведения длительных научных исследований. Ожидаемые результаты включают значительное сокращение времени на расчет трафика и повышение эффективности проектов за счет более точных прогнозов. Экономические выгоды также будут достигнуты за счет применения оптимальных тарифов перевозчиками и владельцами инфраструктуры.
Программный комплекс может быть использован для оценки проектов, включая создание высокоскоростных железнодорожных магистралей. Например, при реализации проекта ВСМ Москва - Санкт-Петербург использование программного комплекса позволит значительно сократить капитальные затраты и наиболее эффективно распределить пассажиропотоки в городе Москве.