Для ефективного планування пасажирських перевезень необхідно чітко розмежувати та проаналізувати три взаємопов’язані базові концепції: транспортну мережу, транспортний попит та транспортну пропозицію. Їхня взаємодія формує динаміку транспортної системи.
Транспортна мережа
Транспортна мережа — це сукупність інфраструктурних об'єктів та зв'язків, що забезпечують переміщення пасажирів. З математичної точки зору, вона часто моделюється як граф, де:
Вершини (Вузли): Пункти відправлення/прибуття, зупинки, термінали, пересадочні вузли. Вони є центрами генерації та поглинання пасажиропотоків.
Ребра (Дуги/Ланки): Фактичні шляхи (ділянки доріг, залізничні колії, лінії метро), що з'єднують вузли та якими здійснюється рух рухомого складу.
Ключові характеристики мережі:
Топологія: Просторова конфігурація мережі (радіальна, прямокутна, кільцева).
Пропускна здатність: Максимальна кількість транспортних одиниць або пасажирів, яку може обслужити ребро або вузол за одиницю часу.
Доступність: Ступінь легкості, з якою вузли можуть бути досягнуті з інших точок мережі, вимірюється часом або вартістю.
Транспортний попит — це потреба населення у переміщенні між різними точками в певний час. Це є вторинним попитом, оскільки люди подорожують не заради самого переміщення, а для досягнення певної мети (робота, навчання, відпочинок, послуги).
Попит є багатовимірним і описується такими параметрами:
Обсяг (інтенсивність): Кількість пасажирів, які бажають здійснити поїздку за одиницю часу (пасажири/год).
Напрямок (кореспонденція): Фіксація попиту у вигляді матриці кореспонденцій «відправлення-прибуття»
Час: Розподіл попиту за періодами доби (година пік, міжпіковий час, нічний час).
Чутливість до тарифу та часу: Як зміна вартості проїзду або часу очікування/поїздки впливає на обсяг попиту (еластичність попиту).
Прогнозування попиту є найскладнішим етапом планування, оскільки він залежить від демографії, економічного стану, урбанізації та землекористування.
Транспортна пропозиція — це здатність транспортної системи задовольнити транспортний попит. Вона визначається параметрами, які можуть контролюватися планувальними органами або перевізниками.
Пропозиція формується на основі трьох ключових елементів:
Рухомий склад (РС): Кількість, тип та місткість транспортних засобів, закріплених за маршрутами.
Маршрутна мережа: Фактичні шляхи та послідовність руху РС.
Режим роботи: Графіки руху, швидкість, інтервал руху, тривалість роботи.
Ключові показники пропозиції:
Перевізна спроможність: Максимальна кількість пасажирів, яку система може перевезти (залежить від кількості РС та його місткості).
Якість обслуговування (сервіс): Час очікування, швидкість доставки, рівень комфорту та безпеки.
Вартість: Фактична ціна, встановлена за послугу (тариф).
Метою планування є оптимізація пропозиції таким чином, щоб максимально задовольнити попит ($D$) при мінімальних витратах та максимізації соціально-економічних ефектів.