Друк книгиДрук книги

Тема 10 Прогнозування транспортної рухливості в містах і сільській місцевості. Частина 2.

Методи вивчення та оцінювання транспортної рухливості

Сайт: Навчально-інформаційний портал ВП НУБіП України "Ніжинський агротехнічний інститут"
Курс: Пасажирські перевезення
Книга: Тема 10 Прогнозування транспортної рухливості в містах і сільській місцевості. Частина 2.
Надруковано: Гість
Дата: субота 14 листопад 2026 12:06

Таблиця змісту

1 Методи вивчення та оцінювання транспортної рухливості. Традиційні методи: статистичні спостереження, соціологічні опитування, travel-diary.

 

Транспортна рухливість населення — один із ключових показників соціально-економічної активності території. Вона відображає інтенсивність, регулярність та цільову структуру переміщень людей у просторі. Попри розвиток сучасних цифрових технологій, таких як Big Data від операторів мобільного зв’язку чи сенсорні системи транспортної інфраструктури, традиційні методи збору даних залишаються фундаментальною основою аналізу мобільності. Саме вони забезпечують репрезентативність, можливість глибокого соціологічного аналізу та порівняння в часі.

До традиційних методів належать:
1) статистичні спостереження,
2) соціологічні опитування,
3) travel-diary (щоденники поїздок).

Кожен із цих методів має власну методологію, історію використання та наукове підґрунтя.

1. Статистичні спостереження як базовий інструмент аналізу рухливості

1.1. Теоретичні засади статистичних спостережень

Статистичні методи дослідження транспортної рухливості беруть початок у працях представників класичної статистики — А. Кетле (Adolphe Quetelet), Дж. Гранта (John Graunt), які першими довели, що масові соціальні процеси мають стійкі кількісні характеристики. У транспортному плануванні подібний підхід увійшов через урбаністичні школи Чикаго (Р. Парк, Е. Берджесс), які вивчали переміщення населення як закономірну частину міського розвитку.

Статистичні спостереження — це систематичний збір даних про пасажирські потоки, кількість поїздок, завантаженість маршрутів, інтенсивність руху тощо. Цей метод лежить в основі класичної чотиристадійної моделі прогнозування попиту (4-step model), розробленої у США в 1950–1960-х роках (J. Wardrop, M. Manheim).

1.2. Типи статистичних спостережень

1.3. Приклад застосування

У місті Вінниця під час оптимізації мережі громадського транспорту (2020–2021 рр.) проводили ручні підрахунки пасажиропотоку на основних перехрестях. Це дозволило виявити «вузькі місця» — ділянки, де навантаження в години пік перевищувало пропускну здатність у 1,5–1,8 раза. Згодом ці дані стали основою для коригування розкладів руху трамваїв.

2. Соціологічні опитування у вивченні транспортної поведінки

2.1. Теоретичні основи

Соціологічні методи спираються на теорію поведінкової економіки (D. Kahneman, A. Tversky) та концепцію раціонального вибору (G. Becker). Згідно з цими підходами, рішення людини про переміщення формуються під впливом не лише матеріальних факторів (вартість, час), а й психологічних (звички, ризики, комфорт).

Соціологічні опитування дозволяють отримати дані про:

Цей метод став ключовим у формуванні Behavioral Transport Models, які розвивали P. Stopher, M. Ben-Akiva, D. McFadden (лауреат Нобелівської премії 2000 р. за моделі дискретного вибору).

2.2. Методики проведення соціологічних опитувань

2.3. Переваги та обмеження

Переваги:

Обмеження:

2.4. Приклад застосування

У місті Івано-Франківську у 2019 р. проведено опитування 5000 домогосподарств, у результаті якого з’ясувалося, що 47% мешканців щодня переміщуються пішки на відстань понад 1 км. Це стало аргументом для розвитку мережі велосипедних доріжок та облаштування "повільних вулиць".

3. Метод travel-diary (щоденники поїздок)

2.1. Історія та теорія

Метод travel-diary виник у 1960-х роках у США, коли транспортні планувальники (P. Stopher, J. Bowman) довели, що поведінкові патерни переміщень населення неможливо вивчити лише за допомогою статистичних підрахунків. Потрібно фіксувати повний набір поїздок особи протягом дня чи тижня.

Travel-diary — це щоденник, у якому респондент записує:

Метод став основою багатьох сучасних моделей активності (Activity-Based Models), що описують не поїздки окремо, а весь розклад дня людини. Його науковими розробниками вважаються M. Ben-Akiva та J. Bowman.

3.2. Форми travel-diary

3.3. Переваги

3.4. Недоліки

3.5. Приклад застосування

У місті Львів у межах проєкту “SUMP Lviv” (2018–2020) застосовували мобільні travel-diary застосунки для 1200 респондентів. Дані продемонстрували, що 38% поїздок, які раніше відносили до автомобільних, насправді включали пересадки на трамвай чи пішохідні ділянки, що суттєво змінило модель транспортного попиту.

4. Порівняльний аналіз методів

МетодТип данихДостовірністьВартістьПеревагиНедоліки
Статистичні спостереження Об'єктивні дані Висока Низька Точність фіксації потоків Не показують мотиви та цілі
Соціологічні опитування Декларовані дані Середня Середня/висока Виявляють мотивацію, цілі Суб’єктивність
Travel-diary Поведінкові дані Дуже висока Висока Детальний опис мобільності Навантаження на респондента

 

Традиційні методи збору даних залишаються ключовими у вивченні транспортної рухливості, оскільки вони дозволяють не лише виміряти реальні транспортні потоки, а й зрозуміти їх мотивацію та структуру. Разом вони формують комплексну основу для прогнозування пасажирської мобільності в містах і сільській місцевості.

Поєднання цих методів дозволяє створювати точні та науково обґрунтовані моделі транспортного попиту, необхідні для ефективного планування маршрутних мереж, тарифної політики та розвитку сталого транспорту.

2 Аналіз часових рядів, панельних даних та транспортних спостережень.

 

Сучасне прогнозування транспортної рухливості неможливе без використання кількісних методів, які дозволяють виявити динаміку пасажирських потоків, сезонні коливання, структурні зрушення та вплив зовнішніх факторів. Серед найбільш універсальних підходів — аналіз часових рядів, аналіз панельних даних та транспортні спостереження, які застосовуються як у міських, так і в сільських транспортних системах.

Ці методи забезпечують можливість не лише описати поточний стан мобільності населення, а й передбачити її розвиток у майбутньому, що є критично важливим для планування маршрутних мереж, оптимізації інтервалів руху, розрахунку тарифів та визначення потреби у транспортній інфраструктурі.

1. Аналіз часових рядів у прогнозуванні транспортної рухливості

1.1. Теоретичні засади

Часові ряди — це послідовності даних, упорядкованих у часі, наприклад:

Основи аналізу часових рядів були закладені у роботах Дж. Бокса та Г. Дженкінса (Box & Jenkins), які розробили ARIMA-моделі. Пізніше ці моделі застосували у транспортному прогнозуванні (V. Koutsopoulos, 1990-ті рр.).

1.2. Ключові компоненти часових рядів

  1. Тренд – довгострокова тенденція (наприклад, зростання користування громадським транспортом після запуску електронного квитка).

  2. Сезонність – регулярні коливання (годинні, добові, тижневі).

  3. Циклічність – економічні чи соціальні цикли (наприклад, зміни пасажиропотоку під час економічного спаду).

  4. Випадкові коливання – непередбачувані зміни, в т.ч. під впливом погодних умов.

1.3. Моделі та методи

1.4. Приклад застосування

У місті Дніпро аналіз годинних рядів пасажиропотоку показав чітку добову сезонність:

На основі SARIMA моделі муніципалітет оптимізував інтервали руху тролейбусів, зменшивши інтервал у ранковий пік до 6 хвилин, що скоротило час очікування на зупинках на 18%.

2. Панельні дані в аналізі транспортної поведінки

2.1. Сутність та теорія

Панельні дані — це дані, що містять спостереження за одними й тими самими об’єктами у різні моменти часу.

Наприклад:

Панельний аналіз бере початок у працях Т. Хаусмана (Hausman), А. Бартелса (Baltagi) та Дж. Х. Бьюлина, які сформували підходи Random Effects Model та Fixed Effects Model.

2.2. Особливості панельних даних

Панельне моделювання дозволяє:

2.3. Методи панельного аналізу

2.4. Приклад застосування

У дослідженні мобільності Київської агломерації (2017–2021 рр.) використовували панельні дані 3500 домогосподарств. Після запровадження електронного квитка у Києві (2020 р.) за методом Difference-in-Differences розрахували, що:

Це дало змогу оцінити реальний ефект реформи, відокремивши його від загальних соціально-економічних чинників.

3. Транспортні спостереження як форма емпіричного аналізу

3.1. Суть методу

Транспортні спостереження — це фіксація переміщень транспортних засобів, пасажирів або потоків у транспортній системі. Вони можуть бути:

Метод базується на концепції спостережень у транспортному моделюванні, яку активно розвивали М. Маннгейм (M. Manheim), а пізніше — Д. Флавін у сфері транспортної економіки.

3.2. Цілі транспортних спостережень

3.3. Методи збору транспортних спостережень

  1. Ручні обліки — підрахунок пасажирів або ТЗ на обраних точках.

  2. Відеоспостереження — подальший комп’ютерний аналіз траєкторій.

  3. GPS-спостереження — фіксація реальних маршрутів та швидкостей.

  4. Автоматичні лічильники пасажирів (APC) — встановлені в автобусах.

3.4. Приклад застосування

У Чернівцях у 2022 р. під час оптимізації автобусної мережі застосували комбіновані транспортні спостереження:

Результат: виявили, що 32% автобусів відхилялися від графіка більш ніж на 10 хв під час вечірнього піку. Це стало підставою для оптимізації інтервалів та запровадження окремих смуг для громадського транспорту.

4. Порівняння методів

МетодТип данихСильні сторониОбмеження
Часові ряди Дані у часі Прогнозування, сезонність Вимагають довгої історії даних
Панельні дані Дані «об’єкт + час» Оцінка ефектів реформ, зміни поведінки Висока вартість збору
Транспортні спостереження Об'єктивні вимірювання Висока точність, локальний аналіз Потреба техніки/персоналу

Аналіз часових рядів, панельних даних і транспортних спостережень становить потужний науково-методичний інструментарій для вивчення мобільності населення. Він дозволяє:

Застосування цих методів у комплексі дає змогу створювати прогностичні моделі високої точності, необхідні для сучасного транспортного менеджменту та урбаністичного планування.

3 «Велика мобільність»: використання big data (GPS, мобільні оператори, сенсори, карти).

1. Походження та зміст терміну «Велика мобільність»

Поняття «велика мобільність» (Big Mobility) сформувалося на перетині двох наукових сфер — мобільності населення та аналізу великих даних. Термін поступово набув наукової значущості в 2010-х роках завдяки дослідникам, що працювали в напрямку комп’ютерних наук, транспортного планування та урбаністики.

Хто запропонував термін

Першими, хто системно почав використовувати концепцію big mobility data, були науковці:

Зміст терміну

Велика мобільність — це науковий підхід до дослідження транспортної рухливості, що:

На відміну від традиційних методів (опитувань, дорожніх спостережень), Big Mobility:

Ключове визначення:
Велика мобільність – це аналітична практика дослідження переміщень людей і транспортних потоків, що базується на великих, високочастотних та просторово прив’язаних даних цифрового походження.

2. Джерела Big Data у дослідженнях транспортної рухливості

2.1. Дані GPS

GPS-дані забезпечують високу точність щодо:

Джерела:

Приклад

У Львові GPS-трекери в автобусах і трамваях використовуються для:

Це дозволило міській раді оптимізувати графіки та скоротити час очікування на окремих лініях.

2.2. Дані мобільних операторів (CDR, LBS)

Мобільні оператори фіксують:

Хоча ці дані менш точні за GPS, вони мають дві ключові переваги:

  1. Охоплення майже 100% населення, включно з тими, хто не користується смартфонами.

  2. Тривалі часові ряди (дані ведуться роками).

Приклад

У Варшаві дані Orange Polska використовувались для картування:

Це дозволило виявити райони «транспортного дефіциту» та спрямувати інвестиції у нові автобусні лінії.

2.3. Сенсорні мережі та інтернет речей (IoT)

До цієї групи належать:

Сенсори дають високочастотні дані: від 1 заміру на секунду до 1 заміру на хвилину.

Приклад

У Копенгагені лічильники велосипедів щодня фіксують понад 40 тис. пересувань на основних магістралях. Це стало підставою для:

2.4. Дані цифрових карт та навігаційних сервісів

Велика мобільність включає дані:

Ці дані дають інформацію про:

Приклад

Сервіс Waze передав aggregated data м. Києву (2018–2021), що дозволило проводити:

3. Методологічні засади аналізу Big Mobility Data

3.1. Теорія «нової урбанної науки»

Розроблена Michael Batty, вона стверджує, що:

3.2. Time-Geography (географія часу)

Започаткована Torsten Hägerstrand, розвинута у цифровому вимірі Mei-Po Kwan.

У контексті Big Mobility:

Приклад

Порівняння траєкторій поїздок жителів міст і сільської місцевості дає змогу побачити:

3.3. Теорія мобільностей (John Urry)

Уррі наголошував, що мобільність — це:

У контексті Big Mobility дані цифрових слідів дають змогу:

4. Приклади застосування великої мобільності в містах і селах

4.1. Оптимізація маршрутів громадського транспорту

У Стокгольмі GPS-дані автобусів використовуються для:

Це дозволило зменшити середній час очікування на 12%.

4.2. Моделювання маятникової міграції

Мобільні дані операторів у Празі дозволили:

4.3. Аналіз сезонної мобільності у сільських громадах

У Карпатському регіоні GPS-трекери туристів і дані мобільних операторів показали:

4.4. Пішохідні та велосипедні потоки

Сенсори в Барселоні виявили:

5. Переваги та обмеження Big Mobility Data

Переваги:

Обмеження:

Висновки

Велика мобільність стала ключовим напрямом сучасних транспортних досліджень. Вона поєднує:

Це дозволяє: