Použití potenciální dostupnosti pro hodnocení dopravních projektů

Transkript

1 České vysoké učení techncké v Praze 6. řína 2016 Praha, Česká republka Použtí potencální dostupnost pro hodnocení dopravních proektů Mlan Kříž, Vít Janoš Abstract: Contemporary transport proect assessments used n the Czech Republc are manly based on the method of cost-beneft analyss. The bggest beneft of these proects s often represented by shortenng of travel tmes of passengers or drvers. But varous travel behavour surveys, whch are regularly repeated after several years, show that the daly travel tme of persons nearly changed over the last thrty years, even though the transport nfrastructure has been greatly developed. Transport models, whch usually serve as a source of data for proect assessment, are constantly mproved and the benefts of shortenng of travel tmes wll probably be constantly lower. So some other types of benefts have to be found and used. Ths paper presents an dea of proect assessment based on potental accessblty usng mpedance functon derved from a trp dstrbuton model of a certan area. Keywords: potental accessblty, trp dstrbuton model, transport proect assessment 1. Úvod V současné době probíhá ekonomcké hodnocení nfrastrukturních dopravních proektů v České republce zpravdla na prncpu tzv. analýzy nákladů a přínosů (cost-beneft analyss, CBA). Tento prncp e založen na sledování efektů varant plánované stavby v období výstavby a v defnovaném časovém období po dokončení výstavby. Obvykle e volena tzv. přírůstková metoda, která e založena na srovnání scénářů zahrnuících ednotlvé hodnocené varanty nvestce s varantou bez nvestce (tzv. nulovou varantou). Jednotlvým velčnám charakterzuícím působení varant na své okolí e přřazován ekonomcký význam (zpravdla měřený v peněžních ednotkách). Tyto velčny sou pak předepsaným způsobem agregovány do požadovaných ukazatelů. Následně e vybrána buď nelepší varanta (tedy varanta s nevyšším přínosem), nebo e vybrána skupna varant splňuících určtou předepsanou hranc, ze které e pak možné vybrat výslednou varantu nou metodou. Plánovaná dopravní stavba může na své okolí působt mnohým způsoby. Jž v metodce schválené Evropskou komsí pro hodnocení proektů na prncpu CBA e uvedeno, že úspory cestovních dob sou edním z nevýznamněších přínosů, které mohou plynout výstavby nové, nebo z vylepšení stávaící dopravní nfrastruktury [1, s. 90]. Toto tvrzení se zdá být ntutvně platné. Typcky výstavbou nové vysokorychlostní trat nebo výstavbou nové dálnce zkrátíme cestovní dobu na relacích, které nově tuto nfrastrukturu mohou využívat. Tím, že zkrátíme tyto cestovní doby, ušetříme cestuícím a řdčům čas, Ing. Mlan Kříž, ČVUT v Praze,, Ústav logstky a managementu dopravy, Horská 3, Praha 2, krzml1@fd.cvut.cz Ing. Vít Janoš, Ph. D. ČVUT v Praze,, Ústav logstky a managementu dopravy, Horská 3, Praha 2, anos@fd.cvut.cz 1

2 České vysoké učení techncké v Praze 6. řína 2016 Praha, Česká republka který mohou využít ným způsobem. Jedná se tedy o socoekonomcký přínos, který se započítává do přínosů proektových varant př CBA. S postupnou výstavbou nfrastruktury by tedy obecně měl ldé trávt kratší dobu cestováním a tento čas by měly využívat ným způsobem. Tento ntutvní závěr e však v rozporu s grafem na obr. 1. Na tomto obrázku e zaznamenán vývo průměrné celkové doby strávené na cestě v ednom průměrném dnu u tzv. moblních osob (tedy osob, které vykonal během průzkum alespoň ednu cestu) v Německu mez lety 1982 a 2008 [2, s. 21]. Tato hodnota se eví v průběhu posledních bezmála 30 let ako velm stablní, přestože došlo na území Německu ke znatelnému rozvo dopravní nfrastruktury ak v slnční, tak v železnční dopravě. Obr. 1 Vývo průměrné celkové doby cesty strávené v ednom průměrném dnu přpadaící na ednu moblní osobu (Kontv - Kontnuerlche Erhebung zum Verkehrsverhalten, MOP Mobltätspanel, MD Mobltät n Deutschland), zdro [2] Ve skutečnost tedy nová dopravní nfrastruktura v dlouhodobém horzontu pravděpodobně nemá vlv na zkracování doby, kterou souhrnně obyvatelé stráví cestováním. Dá se očekávat, že s postupným zlepšováním metod, které se používaí př proektování dopravních staveb pro prognózu přepravních vztahů v území, bude zkracování cestovních mít stále menší vlv. Avšak zkracování cestovních dob má celospolečenské přínosy. Jedním z těchto přínosů může být skutečnost, že zkrácením cestovních dob se ednotlvým zaměstnancům rozšřue počet dostupných pracovních míst a opačně ednotlvým zaměstnavatelům se rozšřue počet potencálních zaměstnanců, kteří se mohou o dané místo ucházet. Tento příspěvek ukazue způsob kvantfkování tohoto efektu pomocí tzv. potencální dostupnost př odvození parametrů tohoto typu dostupnost z makroskopckých dopravních modelů. 2. Použté metody 2.1. Potencální dostupnost Poem dopravní dostupnost e velce častým konceptem užívaným v dopravní geograf. V souvslost s ekonomckým rozvoem území e nečastě užívána dostupnost ve spotost se 2

3 České vysoké učení techncké v Praze 6. řína 2016 Praha, Česká republka zaměstnaností. Z dopravního hledska se edná o stuac dopravy zaměstnanců do zaměstnání. Podle [3, s. 4] můžeme mluvt o dvou typech dostupnost. Jednak o dostupnost aktvní, kdy sledueme, ak dobře sou dostupné ostatní územní ednotky (dopravní zóny) ze sledované územní ednotky (tedy ak dobře sou dostupná pracovní místa pro zaměstnance z určté zóny), ednak o dostupnost pasvní, kdy sledueme ak dobře e dostupná sledovaná zóna z ostatních zón (tedy ak dobře e dostupné pracovní místo ve sledované zóně pro zaměstnance z ostatních dopravních zón). Jedním ze způsobů kvantfkování e tzv. potencální dostupnost. Potencální dostupnost služeb v určtém místě e dána atraktvtou dané služby váženou podle toho, ak daleko se nachází, takže vzdálené služby maí en malý vlv ve srovnání se službam v okolí [4, s. 5, překlad podle 5, s. 36]. Pro kvantfkac aktvní potencální dostupnost můžeme použít [5, s. 37]: N P a 1 f kde a e atraktvta cílové zóny (charakterzována počtem pracovních míst v zóně ), c sou generalzované náklady spoené s přemístěním ze zdroe do cíle a f(c) e funkce vzdálenost sloužící pro zohlednění velkost generalzovaných nákladů. Tato funkce obvykle nabývá hodnot v ntervalu od 0 do 1. Pro kvantfkac pasvní potencální dostupnost můžeme použít analogcký vztah: N P a 1 f kde a e atraktvta zdroové zóny (charakterzována počtem zaměstnaných osob v zóně ), c sou generalzované náklady spoené s přemístěním ze zdroe do cíle a f(c) e funkce vzdálenost sloužící pro zohlednění velkost generalzovaných nákladů Čtyřstupňový dopravní model Čtyřstupňový dopravní model e nepoužívaněším typem poptávkových makroskopckých dopravních modelů. Tento model se skládá ze čtyř fází [6, s. 21]: vznk přemísťovacích vztahů (trp generaton, Verkehrserzeugung) volba cíle (trp dstrbuton, Verkehrsvertelung) modální volba (modal splt, Verkehrsauftelung) přdělení na síť (assgnment, Verkehrsumlegung) V první fáz sou určeny obemy dopravy v ednotlvých zónách v oblast (zóny sou uvažovány ednak ako zdroe, ednak ako cíle přemístění). Ve druhé fáz sou určeny ednotlvé přemísťovací vztahy, tedy e určen počet přemístění pro každou relac ze zdroové zóny do cílové zóny. Vznkne tedy plná matce přemísťovacích vztahů (OD matce). Ve třetí fáz (tedy modální volbě) e každý přemísťovací vztah rozdělen na ednotlvé módy. Tím pádem z edné matce přemísťovacích vztahů vznkne tolk matc, kolk e módů. V poslední fáz e poptávka přdělena na síť, tedy e určeno, kudy po sít budou ednotlvá přemístění vykonána. c c (1) (2) 3

4 České vysoké učení techncké v Praze 6. řína 2016 Praha, Česká republka Dalším důležtým procesem týkaícím se makroskopckých dopravních modelů e tzv. desagregace. Všechna modelovaná přemístění se rozdělí podle dvoc aktvt zdroové a cílové aktvty. Obvyklé e dělení aktvt na bydlení (domácí stanovště), zaměstnání, vzdělávání, nakupování a další. To znamená, že například vydělíme do edné množny všechny cesty typu bydlení zaměstnání a pro tyto se může vypočítat kompletní čtyřstupňový dopravní model. Zaměřme se nyní na druhou fáz modelu, tedy volbu cíle. Netypčtěší zástupce této fáze e gravtační model. Obecně ako gravtační model označueme každý model volby cíle, který na edné straně zohledňue vzdálenost ednotlvých zdroů a cílů a na druhé straně zohledňue velkost obemů (potencálů) těchto zdroů a cílů, případně zohledňue okraové podmínky na zdroové, resp. cílové straně. Obecný model volby cíle e možné odvodt na základě Bayesovy Věty [7, s. 285]. Př volbě cíle máme množnu potencálních zdroů Z a cílů C, odkud a kam mohou vést ednotlvá přemístění. Dále známe generalzované c pro každou potencální relac. Dále mohou nastat obecně u každého potencálního přemístění dvě stuace: Buď přemístění uskuteční (dě nastane W) nebo nenastane (dě označme W ). Ohodnocení nákladů B(c) (zednodušeně B) e defnováno ako podmíněná pravděpodobnost, že se potencální přemístění uskuteční za podmínky, že povede ze zdroe Z do cíle C: B P W Z C (3) Naopak přemísťovací vztahy v odpovídaí proporčně podmíněným pravděpodobnostem, že potencální přemístění e ze zdroe Z do cíle C za podmínky uskutečnění tohoto přemístění: v P Z C W V (4) kde V e celkový počet přemístění v matc. Podle Bayesovy věty pak platí: P Z C PW Z C PZ C n n PW Z ' C ' PZ ' C ' W (5) ' 1 ' 1 Ohodnocení nákladů pak můžeme označt ako aprorní pravděpodobnost, kdy hodnotíme pouze generalzované náklady, zatímco pravděpodobnost proporční k ednotlvým tokům označueme ako aposterorní, kdy už nezáleží pouze na nákladech ednotlvé relace, ale kdy sou zohledňovány generalzované náklady na ednotlvých relacích ve vzáemném vztahu a kdy může být nutno dodržovat různé okraové podmínky pro matc (např. řádkové nebo sloupcové součty). 3. Návrh metody hodnocení proektu pomocí potencální dostupnost Obecně hodnoty hodnotcí funkce pro ednotlvé relace nesou kromě kalbrace k nčemu využívány. Význam hodnot této funkce se dá vysvětlt ako pravděpodobnost, že přemístění bude ako aprorně uskutečntelné, pokud víme, že toto přemístění e ze zdroe do cíle. Pokud se podíváme na vztah (1), tak tento význam e velce vhodný pro užtí ve výpočtu potencální dostupnost, kdy můžeme říc, že en s touto pravděpodobností může zaměstnanec v zóně uvažovat o pracovních místech v zóně ako o pro ně dostupných. Obdobně můžeme využít ohodnocení nákladů u vztahu (2). 4

5 České vysoké učení techncké v Praze 6. řína 2016 Praha, Česká republka Aktvní potencální dostupnost zóny lze pak nterpretovat ako počet potencálně dostupných pracovních míst, která sou dostupná pro zaměstnanou osobu ze zóny. Lze pak počítat například průměrný počet dosažtelných pracovních míst na ednu zaměstnanou osobu v celé oblast skládaící se z ednotlvých zón, případně další ukazatele. Podobně lze postupovat u pasvní potencální dostupnost. Celý postup metody e možno shrnout v následuících bodech: 1. Vytvoření makroskopckého dopravního modelu oblast a eho zkalbrování. 2. Výpočet prognózy pro ednotlvé varanty. 3. Export ohodnocení nákladů na ednotlvých relacích pro příslušné varanty a časové horzonty z makroskopckého modelu. 4. Výpočet potencální dostupnost a dalších ukazatelů pro ednotlvé varanty a časové horzonty. 5. Porovnání ednotlvých varant dle potencální dostupnost. 4. Závěr Výše představená metoda pro hodnocení proektů pomocí potencální dostupnost má za cíl zahrnout do hodnocení dopravních nfrastrukturních proektů ech vlv na trh práce. Př exstuícím zkalbrovaném makroskopckém dopravním modelu, který byl využt pro prognózu, e možné všechny výpočty provádět na základě dat z tohoto modelu, tedy není nutné získávat další né zdroe. Metoda sama o sobě umožňue z daného pohledu srovnávat ednotlvé varanty mez sebou, e však potřeba eště tuto metodu v budoucnu doplnt o monetarzac, aby bylo možné použít tuto metodu v rámc CBA. Lteratura [1] EU. Gude to Cost-Beneft Analyss of Investment Proects: Economc apprasal tool for Coheson Polcy [2] BMVBS. Mobltät n Deutschland 2008: Ergebnsbercht [3] CASCETTA, Enno. Transportaton Systems Analyss: Models and Applcatons [4] HAYNES, Robn, LOVETT, Andrew a Gsela SÜNNENBERG. Potental Accessblty, Travel Tme, and Consumer Choce: Geographcal Varatons n General Medcal Practce Regstratons n Eastern England. In Envronment and Plannng A, vol. 35, s [5] RANDÁK, Jakub. Vlv vysokorychlostních tratí na změny dostupnost regonu Prahy. Praha, Dplomová práce, Unverzta Karlova. [6] ORTÚZAR, Juan de Dos a Lus G. WILLUMSEN. Modellng Transport. Chchester: Wley, ISBN [7] LOHSE, Deter. Grundlagen der Straßenverkehrstechnk und der Verkehrsplanung. Band 2: Verkehrsplanung. Berln: Beuth Verlag, ISBN