1. Dopravní plánování

Transkript

1 Projektování dopravní obslužnosti 1. Dopravní plánování Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. Ústav logistiky a managementu dopravy ČVUT v Praze Fakulta dopravní

2 Organizace předmětu vyučující v Děčíně Ing. Michal Drábek, Ph.D. xdrabek@fd.cvut.cz garant předmětu Ing. Vít Janoš, Ph.D. janos@fd.cvut.cz Stránky předmětu Podmínky úspěšného zakončení předmětu (kz): - aktivní účast alespoň na 4 cvičeních (výběr z prvních pěti) - odevzdání a prezentace semestrální práce - odevzdání prací do (včetně) - přihlášení k prezentaci přes KOS, menu akce - řešení teoretického příkladu - zodpovězení teoretických otázek 2

3 Organizace předmětu Výsledné hodnocení - semestrální práce se odevzdává elektronicky do na vyučujícho: xdrabek@fd.cvut.cz - semestrální práce se řeší v 1-2 členných skupinkách - prezentace výsledků + pohovor k práci a teorii proběhne během vyhlášených termínů ve zkouškového období 3

4 Organizace předmětu Témata přednášek Út, 15:00 16:30, A Dopravní plánování, analýza trhu veřejné dopravy Proces plánování nabídky, Hierarchie Proces plánování nabídky, Linky, Sítě linek Systematická obsluha území, Koncepce nabídky porovnání typů JŘ, ITJŘ Integrální taktový jízdní řád Plánování městské, příměstské a regionální dopravy Marketing ve veřejné dopravě Oběhy vozidel Koncepce vozidel v městské, regionální a dálkové dopravě Dopravní politika odpovědnost za dopravní obsluhu území Výběrová řízení ve veřejné dopravě, financování 3.1. Dlouhodobé plány obsluhy území veřejnou dopravou 4

5 Organizace předmětu Témata cvičení Út, 16:45 18:15, A , Elasticita, přepravní a dopravní výkony, statistiky , ITJŘ, síťová grafika 1.11., Optimalizace síťově podmíněných dob čekání , Základy technologie železniční dopravy , Oběhy souprav , 3.1. Konzultace podle potřeby 5

6 Osnova přednášky Dopravní plánování dílčí opakování Prostředí na trhu veřejné dopravy Vztah dopravy a struktury osídlení Elasticita poptávky po přepravě Faktory ovlivňující poptávku, výkyvy poptávky 6

7 Dopravní plánování Určitý soubor činností, které mají za cíl zjišťovat současný stav dopravních systémů (silničních, kolejových nebo jiných), požadavky členů společnosti (cestujících, řidičů, institucí, veřejnosti) na tyto systémy, zpracovávat tato vstupní data, předpovídat možný vývoj těchto dopravních systémů a navrhovat různé změny těchto systémů (návrhy dopravních staveb, modifikace sítě linek VD na určitých územích) Fáze procesu plánování: Analýza Syntéza Terapie Vazba dopravního plánování na dopravní modelování 7

8 Mobilita, cesty, doprava, přeprava Mobilita pohyblivost, schopnost pohybu obyvatelstva Cesta je jednosměrné přemístění ze zdroje do cíle za určitou aktivitou. Přeprava je vlastní změna místa bez ohledu na to, jakým způsobem se uskutečnila. Doprava je pohyb dopravních prostředků po dopravních cestách. 8

9 mimo sídlo mobilita doprava uspokojení v místě Hierarchie potřeb a doprava Hierarchická struktura potřeb Potřeba přemístění je potřeba odvozená jinou potřebu nelze uspokojit v místě pobytu Generování dopravy Přetížená komunikace vnímání přepravy jako obtížné uspokojení požadavku jiným způsobem Nové nabídky mohou vést k jiným formám uspokojování potřeb a novým přepravním proudům Potřeba seberealizace Potřeba uznání Potřeba příslušnosti a sounáležitosti Potřeba bezpečí Fyziologické potřeby 9

10 Přemístění, přepravní vztahy Přepravní vztahy = kvantitativně vyjádřený přesun jakýmkoli dopravním prostředkem (ne pěšky!). Může být odněkud, někam, nějakým dopravním prostředkem) a někudy (po síti). Popis pomocí makroskopické analýzy přepravních vztahů Systematický rozbor způsobu uspokojování přemisťovacích potřeb osob v územních a dopravních systémech Kauzalita vzniku přepravních vztahů 10

11 Příklady denních řetězců aktivit

12 Zobecněné náklady = veškeré náklady (peněžní i nepeněžní), které cestující vynakládá na přemístění Tedy například doba přemístění, nepohodlí, hledání parkovacího místa (auto) nebo čekání a přestupy (veřejná doprava)... Nepeněžní jsou oceněny subjektivně (vážení mírou pohodlí a rizika). Plánované (předstih) i neplánované (zpoždění) Subjektivně relevantní pro rozhodování o vykonání cesty, jejím čase, cíli, trase atd. Někdy též nazývané přepravní odpor

13 Přepravní poptávka = soubor všech přemístění, která jsou obyvatelé ochotni vykonat v daném území Přemístění lze popsat pomocí hledisek Zdroj a cíl přemístění Účel přemístění Nutnost realizace přemístění Čas opuštění zdroje Čas dosažení cíle Druh dopravního prostředku Použitá dopravní cesta Poptávka po přepravě je velmi různorodá (místně, časově, kvalitativně).

14 Aktéři na trhu veřejné dopravy zákazníci Personální unie občané Přepravní smlouva Občané zakládají stát dopravci Objednávka služby Vlastnické podíly stát Stát (kraj, obec) Dopravci v regionální dopravě, dopravci v dálkové dopravě Správa železniční dopravní cesty a další vlastníci/provozovatelé drah Ředitelství silnic a dálnic, Správa a údržba silnic krajů, Správa komunikací měst

15 Průzkum trhu Systematický sběr, strukturování a interpretace informací o trhu Primární Nová data, nové průzkumy analýza a pozorování trhu Sekundární Vyhodnocení stávajících podkladů a informací Analýza trhu Dotazování nejčastější forma primárního průzkumu ústní písemné Pozorování Experiment Testování statistických hypotéz Hypotéza (např. souvislost mezi prvkem nabídky a pohybem funkce poptávky) Sběr dat Zamítnutí/podmíněné potvrzení hypotézy Marketingová organizace a controlling

16 Analýza trhu veřejné dopravy K vytvoření nové nabídky nutná znalost daného území nejen pro stávající stav, ale i pro definované horizonty realizace Nejdůležitější charakteristiky pro plánování nabídky Struktura využívání území Nabídka (včetně konkurenčních dopravních systémů) Přepravní poptávka Strategie dopravní politiky Provoz Časová a finanční náročnost dopravních modelů a dotazování => již v analytické fázi hrubá představa o struktuře nabídky

17 Analýza trhu VD využívání území Primární informace o využívání území Počty obyvatel obcí, částí obcí nebo městských čtvrtí Počty pracovních míst v obcích, městských částech Hustota počtu obyvatel a pracovních míst Územní plány obcí a vyšších územních celků Časová řada alespoň 20 let reprezentativní obraz o přepravním potenciálu potřeba co nejpřesnějších odhadů z důvodu značné investiční náročnosti systémů kolejové dopravy

18 Analýza trhu VD struktura osídlení Diskrétní charakter nabídky veřejné dopravy vede ke značně omezenému stupni volnosti architektury systému Naopak se otevírá možnost získání zásadních poznatků pro adekvátní architekturu sítě již ze struktury dopravního prostoru TYP OSÍDLENÍ POPIS CHARAKTERISTIKA S1 Uzavřený sídelní prostor Město, městská část, vesnice S2 Hvězdicový sídelní prostor Okolí metropolí a velkých měst S3 Osový sídelní prostor Pásová města, sídla podél řek a dlouhých údolí S4 Rozvětvený sídelní prostor Soustava údolí v pohoří S5 Rozptýlený sídelní prostor Síť přibližně stejně velkých měst, rozptýlené vesnice

19 Analýza trhu VD střediska využívání území Podle typu obsluhy území je zapotřebí se zaměřit na následující střediska generující svazkové přepravní proudy vysoké intenzity Průmyslová centra nebo střediska služeb Školy, univerzity Nákupní centra Správní centra Nemocnice Sportovní zařízení Význam a podrobnost analýzy center využívání území výrazně roste se zmenšující se řešenou oblastí (místní, městská obsluha)

20 Analýza přepravního trhu nabídka Stávající a možné systémy veřejné dopravy Nejdůležitější provozní a technické vlastnosti Struktura sítě Přestupní uzly, přípojové vazby Stávající a plánovaná dopravní infrastruktura Nutná podmínka pro obsluhu příslušných přepravních proudů => důsledky pro strukturu nabídky: o o o Rozptýlená struktura sítě: sousední sídla lze propojit rychle a přímo, naproti tomu jsou zpravidla problematická spojení dálková Infrastruktura s osovým uspořádáním: výhodná pro přepravní trh s osovou strukturou, nevýhodná pro příčná spojení mezi hlavními sídleními koridory Infrastruktura s paprskovitým uspořádáním: ideální pro hlavní radiální přepravní proudy do/z center, problematické spojení středně velkých center a zajištění tangenciálních proudů

21 Analýza trhu nabídka konkurenčních dopravních systémů Pro veřejné služby v přepravě cestujících Dálková/mezinárodní doprava: letecká doprava, dálkový autobus, IAD Regionální a městská doprava: IAD, jízdní kolo, pěší Potřeba zjištění Struktury sítě (identifikace komparativních silných a slabých stránek) Kvality nabídky v mezinárodní dálkové dopravě např. četnost leteckých spojení Provozní situace úzká hrdla, četnost kongescí, omezení možnosti parkování Poptávky a jejího vývoje Pro analýzu poptávky v silniční dopravě jsou k dispozici Sčítání dopravy Výsledky zvláštních sčítání Pravidelná dojížďka a vyjížďka (SLDB 2011) Dopravní modely Letecká doprava Odhad pomocí četnosti letů, cestovních dob a očekávaného Load Factoru

22 Analýza trhu VD přepravní poptávka Aktuální poptávku v systémech veřejné dopravy lze zjistit pomocí údajů: Úsekové zatížení tratí a linek (průměrný počet přepravených osob/časovou jednotku) podrobnější analýza jednotlivých úseků mezi zastávkami vhodná, zejména v městské a regionální dopravě však není bezpodmínečně nutná; postačující je znalost poptávky v nejzatíženějším úseku linky Podrobná matice zdrojů a cílů cest požadovaná rozlišovací úroveň musí být definována tak, že pro každou zastávku musí být určena alespoň jedna zóna Počet nástupů a výstupů na zastávce porovnání počtu uživatelů s počtem obyvatel a pracovních míst v obsloužené zóně => odvození relativní četnosti užívání - tato hodnota může sloužit k určení stupně využití potenciálu nebo k odhadu potenciálu případných nových zastávek Časové zákonitosti, časový průběh poptávky denní, týdenní (roční zejména v případě turisticky orientovaných nabídek) Očekávaný účel cest kvalitativní požadavky cestujících především ve vztahu k nasazeným vozidlům a nabízeným službám (nabídky zaměřené na určitý segment zákazníků)

23 Analýza trhu VD zdroje dat Sčítání vlakovým doprovodem obsazení vlaku Počet nastupujících a vystupujících cestujících (automatické systémy sčítání) např. na principu infračervených zařízení ve dveřích. Hodnoty jsou periodicky odesílány do provozní centrály k dalšímu zpracování Úseková obsazení odvozená z automatických systémů možnost odvození časového průběhu poptávky Pravidelné dotazování cestujících vlakovým doprovodem matice zdrojů a cílů cest Dopravní modely veřejné dopravy V kombinaci s poznatky vyplývajícími z analýzy konkurenčních dopravních systémů lze odvodit podíl na trhu v jednotlivých úsecích nebo relacích (pozice veřejné dopravy - mnohdy dosud nevyčerpaný potenciál)

24 Analýza trhu VD dopravní politika Evropská úroveň Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1370/2007 ze dne 23. října 2007 o veřejných službách v přepravě cestujících po železnici a silnici Směrnice Bílé a zelené knihy Celostátní úroveň Zákony č. 194/2010 Sb., o veřejných službách v přepravě cestujících Prováděcí vyhlášky Dopravní politika ČR pro období s výhledem do roku 2050 Celostátní dopravní plán obsluhy území veřejnou drážní osobní dopravou Úroveň kraje a obce Dopravní plány územně samosprávných celků

25 Analýza přepravního trhu - provoz Každý plán musí zohlednit ekonomické aspekty Snaha o maximální hospodárnost při zabezpečení dané úrovně kvality provozu a služeb Část nákladů nelze při plánování nabídky nikterak ovlivnit Úroveň mezd personálu, investiční a kapitálové náklady vozidel, vymezení bezpečnostních přestávek a dovolených Naopak při plánování lze ovlivnit Produktivitu vozidel a personálu pomocí struktury jízdního řádu (relativně krátké doby obratu) Nasazení vozidel (zamezení nasazení předimenzovaných vozidel prostřednictvím vhodného návrhu sítě linek s vyrovnaným úsekovým zatížením) Vhodné ukazatele: Průměrný roční kilometrický proběh vozidel Počet vlakových/vozových kilometrů na jednoho zaměstnance Průměrná obsazenost vlaku/autobusu

26 Analýza trhu VD celková analýza Shrnuje poznatky jednotlivých dílčích analýz Potřeba rozpoznání hlavních silných a slabých stránek aktuální situace a zároveň příležitostí a rizik pro definované horizonty realizace Struktura využití území Nabídka Přepravní poptávka Strategie dopravní politiky Provoz Počet obyvatel a pracovních míst, scénáře možného vývoje Hustota osídlení a pracovních míst Typ struktury osídlení Střediska využívání území, důležitá centra veřejných služeb Kvalitativní struktury přepravních proudů Dostupné a možné systémy veřejné dopravy Stávající a plánované dopravní infrastruktura Konkurenční dopravní prostředky, komparativní konkurenční pozice Úseková zatížení tratí nebo linek Matice zdroj-cíl, podrobné relace Počet nastupujících a vystupujících cestujících na zastávkách Přepravní proudy v čase Očekávaný účel cesty Zákonné normy Strategické politické priority Průměrný denní/roční výkon nasazených vozidel Ujeté vlkm vztažené na provozní personál Průměrné obsazení vlaků

27 Vliv cestovní rychlosti na Modal-Split vliv absolutních časových rozdílů mezi IAD/ veřejnou dopravou při cestách nad 10 km (Mikrozensus 94 dotazování k dopravnímu chování prováděné v intervalu každých 5 let)

28 Vztah nabídky a poptávky průměrný denní výkon (přepravní/dopravní) v osobní železniční dopravě SBB

29 Otázky Jak drahá je změna Modal-Split? - Kolik stojí jeden cestující, dodatečně získaný do systému veřejné dopravy? - Kde leží mez nasycení (saturace) při plánování nabídky?

30 Otázky Je přípustné rezignovat na některé přepravní vztahy? - Jak nakládat s omezeným rozpočtem na veřejnou dopravu jezdit všude stejně, nebo podporovat relace s většími přepravními proudy (a tím rozšířit množství relací obsloužených)? - Jakou má mít veřejná doprava kvalitu? (stojící cestující apod.) - Má mít cestující ve veřejné dopravě možnost modální volby? - Kde má ležet hranice počtu cestujících na lince pro objednání vlaku/busu?

31 Rozpor mezi ekonomikou a podporou VD Přirozený střet mezi komerčním zájmem dopravce (odvézt co nejvíce cestujících s co nejvyšší tržbou) a veřejným zájmem objednatele dopravy (odvézt všechny cestující, maximalizace Modal-Split veřejné dopravy) objednávka Vymezení veřejné hromadné dopravy : Sociální zajištění možnosti cestování všem Prostorové odlehčení přetížených silnic Ekologické udržitelnost životního prostředí Bezpečnostní výrazně nižší nehodovost Rozvojové rovnoměrný regionální rozvoj

32 Sídelní struktury a přepravní proudy Přepravní vztahy se uskutečňují mezi všemi zdroji a cíli více či méně rozptýleně => veřejná doprava uspokojuje při vytváření přímých linek pouze určité přepravní relace Snaha o navázání co největších přepravních proudů - podle Lillova cestovního zákona se takové přepravní proudy vytvářejí buď podél hustě osídlených koridorů nebo z/do velkých center Typy sídelní struktury se odrážejí v průběhu přepravních proudů: Uzavřené a síťové sídelní prostory mají za následek rozptýlené přepravní proudy bez výrazných hlavních proudů (rozptýlený model sítě) U osových a rozvětvených potenciálů jsou proudy koncentrovány do svazků, v některých případech se větví na několika málo místech (charakteristické osy infrastruktury) U hvězdicových sídelních prostorů převažují radiální proudy, tangenciální přepravní vztahy jsou druhořadé (infrastruktura se vyznačuje paprskovitou strukturou) Největší rozdíly mezi stávající infrastrukturou a optimální sítí jsou zpravidla patrné v případě uzavřeného nebo rozptýleného sídelního prostoru Označení Popis struktury osídlení Typ proudu Popis přepravního proudu S1 Uzavřený sídelní prostor P1 Síťové přepravní proudy, velká intenzita poptávky S2 Hvězdicový sídelní prostor P2 Radiální struktura poptávky S3 Osový sídelní prostor P3 Lineární, svazková struktura poptávky S4 Rozvětvený sídelní prostor P4 Rozvětvená struktura poptávky S5 Rozptýlený sídelní prostor P5 Síťové přepravní proudy, střední až slabá intenzita poptávky Zdroj: Weidmann U.: Netzplanung und Systemauslegung, ETH Zürich, 2008

33 Vztah dopravy a struktury osídlení Geografické charakteristiky: - reliéf, podnebí a počasí, využití ploch - zastavěná území (obytná, průmyslová, ) - Nezastavěná území (lesy, orná půda, vodní plochy), ochranná pásma různých druhů Charakteristiky obytných území: - počty bytů dle jejich druhů - počty obyvatel dle - stáří - dostupnosti osobního automobilu - vzdělání - počty zaměstnaných dle oboru hospodářství - příjmu a profesních skupin - typu domácnosti

34 Dopravní model zobrazení dopravního zatížení sítě

35 Vztah dopravy a struktury osídlení Hospodářské charakteristiky: - počty pracovních míst dle oborů hospodářství a dle podniků - objemy produkce dle - hodnoty v peněžních jednotkách - fyzických jednotek (hmotnost, objem) - pracovní režimy (začátek a konec pracovní doby, směnnost) Charakteristiky společenské vybavenosti, obchodu a služeb: - počty pracovních míst v příslušných zařízeních - prodejní plochy - kapacity kulturních zařízení - kapacity zařízení sloužících dopravě (nádraží, ) - kapacity rekreačních zařízení

36 Větší města v ČR (nad obyvatel) Zdroj: Wikipedie

37 Vztah dopravy a struktury osídlení Ohodnocování dopravní sítě používáme tři druhy veličin: - Isochrony (čáry spojující místa se stejnou časovou dostupností z určitého předem zvoleného bodu) - Nákladové veličiny ( přepravní odpor : vzdušná / geografická / časová vzdálenost, náklady na přemístění ideálně zobecněné náklady) - Kritéria polohy (ohodnocení vyšetřovaného území pomocí ohodnocujících funkcí jak moc daleko nebo blízko je v průměru určitý okrsek vzdálený od ostatních)

38 Dopravní model zatížení VD (centrum města)

39 Elasticita (pružnost) poptávky Elasticita = vztah relativní (nebo procentuální) závislé veličiny a nezávislé veličiny měří, jak rychle se mění jedna veličina jako reakce na změnu druhé veličiny Cenová elasticita dq Q dp P dq/q = relativní změna počtu jízd osob (Quantity) dp/p = relativní změna ceny jízdného (Price) Funkce poptávky je monotónní, klesající => η < 0

40 Elasticita (pružnost) poptávky Elasticita poptávky prakticky vždy záporná hodnota Elasticita nabídky kladná hodnota Rozlišení η > 1 pružná (elastická) poptávka η < 1 neelastická poptávka Při zvýšení cen očekává dopravce vyšší výnosy platí pouze v případě neelastické poptávky V případě η = 0 nenastává reakce poptávky na změnu ceny dokonale neelastická poptávka Doprava zpravidla mírně elastická poptávka

41 Elasticita (pružnost) poptávky V případě η < -1 resp. η > 1 reaguje poptávka na zvýšení cen tak silně, že výnos dokonce klesá zákazníci reagují elasticky na zvýšení ceny Hraniční případ η = 1 libovolná změna ceny => výnosy se nemění Lineární přiblížení nelineární závislosti omezeno na určitou oblast mimo tuto oblast dochází ke klopnému efektu nebo nasycení trhu Nebezpečí při změnách prvků nabídky o více než 30% a při strukturálních změnách Nejznámější cenová elasticita v dopravě jsou důležité též další veličiny rychlost nutnost prověření kauzality a podmínky ceteris paribus (lat. jsou-li ostatní stejné znamená podmínku nebo předpoklad, že se při zkoumání vlivu určitého parametru (proměnné) na výsledek ostatní parametry nezmění)

42 Elasticita poptávky v závislosti na atributech nabídky Vlastní elasticita - příklady Elasticita cestovní doby η = znamená, že zkrácení cestovní doby o 10% má za následek zvýšení poptávky o 10% Dvojnásobná četnost nabídky (např. 30 minutový takt místo 60 minutového) vede ke zvýšení poptávky o 32% Přímé spojení místo přestupu generuje 12% více poptávky Křížová elasticita (IAD versus VD) Křížová elasticita cestovní doby η = 0.4 znamená, že prodloužení cestovní doby IAD z důvodu kongesce má za následek o 4% vyšší poptávku ve veřejné dopravě

43 Elasticita (pružnost) poptávky Studie z různých dopravních trhů bez splnění podmínky ceteris paribus Cenová elasticita je uvedena pro váženou kombinaci všech cen jízdného a předplatních jízdenek není přenositelná na jednotlivé typy jízdného Elasticita poptávky Veřejná doprava Individuální automobilová doprava Městská Dálková Městská Dálková Dopravní výkony +0,25 +0,35 +0,30 +0,45 Tarif veř. dopravy -0,20-0,30-0,25-0,40 Příjmy +0,30 +0,60 +0,35 +0,70 +0,34 +0,60 +0,70 Existence OA -0,40-0,60 +1,00 +1,00 Rychlost IAD -0,70-1,00 +0,30 +0,45 +0,30 +0,50 Náklady OA -0,01-0,03 Jízdní doba VD -0,60-1,00

44 Výkyvy poptávky Je zřejmé, že poptávka po přepravě není v každé roční a denní době stejná. Rozlišujeme výkyvy: roční (dané počasím, prázdninami, ) týdenní (dané zejména víkendy) denní (špičky, sedla, noční provoz) Jak je možné se s výkyvy efektivně vyrovnat?

45 Výkyvy poptávky Průběh poptávky po přepravě během 24 h: Do centra města (ranní špička) Z centra města (pozvolnější odpolední špička)

46 Časová dostupnost denní průběh poptávky Zeitintervall Inter Straßenbahn Tramvaj v centru Innerstadt města Fahrt Jízda zum do Zentrum centra S-Bahn Fahrt Jízda aus dem z centra Zentrum Fernverkehr Dálková doprava Podíl cestujících v příslušném směru - pracovní den (příklad ZVV-SBB) Osobní automobil je k dispozici vždy - veřejná doprava tuto výhodu nedokáže nabídnout Tradiční orientace veřejné dopravy na pravidelně dojíždějící do zaměstnání a dálkovou dopravu nabídka spojení 5 22 h, periferní oblasti do 19 hodin V případě chybějícího článku přepravního řetězce volba jiného dopravního prostředku Zdroj: Zürcher Verkehrsbetriebe, Schweizerische Bundesbahnen

47 Děkuji za pozornost.