Алматыдағы автомобиль кептелісі мәселесін зерттеу аясында физика-математика ғылымдарының кандидаты әрі кәсіпкер Тахир Такабаевпен әңгімемізді жалғастырамыз. Ол қалада коммерциялық тәуелсіз деректер орталығын (ЦОД) құрған маман ретінде бағдарламалық қамтамасыз ету мен инженерлік-техникалық шешімдерге көшпей тұрып, деректердің маңыздылығы мен қаланың автокөлік ағыны туралы ой бөліседі.
Тахир Такабаев: Қызығы, қала басшылығы қала жолдарының қанша көлікке төтеп бере алатынын әлі күнге дейін нақты айтқан жоқ. Қысымнан шыға алмай, республикалық трасса – Әл-Фараби көшесінде жылдамдықты 60 км/сағ-қа дейін төмендетуді ұсынады, ал қаланың өзінде 40 км/сағ. Дегенмен, бұл шараның нақты не беретінін айта алмайды. Орташа жылдамдықтың төмендеуі мен «Zero Vision» концепциясының жүзеге асырылуы қаладағы өлімге әкелетін жол-көлік апаттарының алдын алмағаны белгілі. Кептелістерді айтпағанда, қалаға және орталыққа кіруді шектеу арқылы көлік санын 400 мыңнан 300 мыңға дейін қысқартсақ, кептелістер азая ма деген сауал әлі де жауапсыз.
Қаладағы көлік ағынының сапалық құрамына қатысты ең өзекті сұрақтардың бірі – қала әкімдігі мен жол полициясының көлік түрлері бойынша статистикасының жоқтығы. Алматыдағы автокөліктердің саны мен түрі қандай? Бұл коммерциялық көліктер, таксилер, муниципалдық көлік, құрылыс техникасы, қоғамдық тасымал құралдары, қызметтік автокөліктер. Жеке автокөлік иелері, негізінен «үйден жұмысыңа» және кейде мектепке деген бағытта қозғалады да, күндізгі уақытта көлік тұрақта тұрады. Онда сұрақ туындайды, қала көшелерінде күндіз кім жүреді?
Қала көшелерінде күндізгі уақытта негізінен жеке көліктер емес, басқа көлік түрлері басымдыққа ие болады. Алматыда 200-ден астам қоқыс жинайтын арнайы техникалар тәулігіне 16 сағаттан аса жұмыс істейді. Қоғамдық көліктердің саны 2500-ден асып, қала өмірінің маңызды тасымалдаушысына айналған. Сонымен бірге коммерциялық автокөліктер мен таксилер де қозғалыста белсенді. Бұл көліктер қаланың экономикасының тұрақты жұмыс істеуіне тікелей ықпал етеді. Сол себепті көлік кептелісімен күрес шаралары ретінде тек төлемді автотұрақтар мен қала мен аудандарға кіруге шектеу қоюдың өзі жеткіліксіз әрі түсініксіз көрінеді. Мұндай шешімдер қаланың көлік ағынын толық және жан-жақты ескере отырып жасалуы тиіс.
Автотұрақ мәселесіне келсек, өз тәжірибемді айтар болсам, сапарға кеткен уақытымның шамамен 5%-ын автотұрақ іздеуге жұмсаймын. Бұл – тек менің ғана емес, көптеген автокөлік иелерінің ортақ мәселесі. Яғни, жалпы көлік ағынының 5%-ы автотұрақ іздеумен босқа жұмсалады. Мысалы, Жібек Жолы көшесіндегі Жасыл базар маңындағы жол бойындағы автотұрақ орнын жасанды түрде жойып, орнына 7 жыл бойы пайдаланылмай тұрған веложол салынбағанда, сол ауданға тән кептелістің бір бөлігі азаюы мүмкін еді.
Әкімдік жиі сілтейтін әлемдік тәжірибе көрсеткендей, қаладағы автокөліктердің шамамен 30 пайызы – коммерциялық тасымалға арналған жеңіл жүк көліктері мен фургондар. Егер осы көліктердің ең көп қозғалыс болатын уақыттарда жүрісін шектесе, жалпы көлік ағынының 30 пайызға дейін азаюы мүмкін. Дегенмен мұндай шараға көшу үшін алдымен олардың нақты санын анықтайтын сенімді деректер қажет.
Сонымен бірге, қаладағы білім беру жүйесінде қолданылатын көліктердің саны да маңызды. Алматыда шамамен 300 мың мектеп оқушысы бар. Олардың қаншасы қоғамдық көлікті пайдаланады (мысалы, «Онай» төлем жүйесі арқылы болжамды мәліметтер алуға болады), ал қаншасы жеке автокөлікпен қатынайды? Менің ойымша, жеке меншік мектептердің оқушылары негізінен жеке көлікпен жүрсе, кейбірі мектеп автобустарын пайдаланады. Осы мәселе бойынша әкімдіктің білім басқармасынан нақты ақпарат қажет.
Алматыда 50 мыңға жуық жоғары оқу орны студенттері бар. Олардың шамамен 10 пайызы жеке автокөлікпен қатынайды, қалғандары көбінесе велосипед немесе мотоцикл сияқты екі дөңгелекті көліктерді қолданады. Қаланың миллионнан астам көлік ағынында 5 мың автокөлік айтарлықтай әсер етпейді. Сондықтан университеттерді Қонаев қаласына көшіру кептелісті жеңілдетпейді.
Қаладағы құрылыс, жол және коммуналдық техникалардың нақты саны туралы да ақпарат берілмейді. Егер бұл техника шпарылыс уақытына сәйкес магистральды көшелерден алынса, көлік ағыны айтарлықтай жеңілдейді.
Сонымен қатар, қала көшелеріндегі таксилердің саны да маңызды. Бұл деректерді такси агрегаторлары мен салық комитеті ұсынуы мүмкін.
Кептеліспен күресудің бір жолы ретінде қоғамдық көлікті дамыту жиі айтылады. Бұл дұрыс шешім. Алматыда «Онай» төлем жүйесі күніне миллионға жуық сапарды тіркейді. Егер қала тұрғындары негізінен «үй-жұмыс» режимінде (күніне екі сапар жасайды, кейбіреулері көптеп қатынайды) жүрсе, қоғамдық көлік тек 500 мың адамға қызмет көрсетеді. Сонда қалған екі миллион қала тұрғыны мен 700 мың маңайдағы тұрғын қандай көлікпен жүреді? Олар негізінен жеке автокөліктерді қолданады. Сонымен қатар, күніне шамамен 100 мың сапар самокаттармен, тағы 100 мың сапар метро арқылы жүзеге асады, бірақ бұл кептелісті шешуге әлі жеткіліксіз.
— Алматы қаласының қоғамдық көлік паркі шамамен 2500 бірліктен тұрады. Қазіргі таңда қаламызда заманауи автобустар мен троллейбустар кеңінен қолданылады, оларға арнайы жолақтар мен жедел көлік тасымалына арналған БРТ жолдары бөлініп отыр. Алайда шоғырланған сағаттарда қоғамдық көлікпен жүру ауыр және ыңғайсыз. Қоғамдық көліктегі өзекті проблемалар көп болғандықтан, егер қозғалыстағы автобус пен троллейбус саны екі есеге артса, онда біз тек осы көлік түрлерінің кептелісін ғана көреміз. Сонымен бірге, әрбір қала тұрғынының қоғамдық көлікпен жасаған сапары осы қызметті субсидиялау үшін жұмсалатын қаражатқа тікелей әсер етеді, ал бұл қаржы жеке автокөлік пайдаланатын азаматтардың есебінен төленеді.
Тілші: Егер есептеулер үшін қажетті деректердің көбі қолжетімді болса, оларды қаладағы көлік кептелісін жою мақсатында қалай тиімді қолдануға болады?
Тахир Такабаев: Егер есептеулер жүргізу үшін қажетті деректер толық көлемде берілсе, оларды қалалық кептелісті шешуге қалай пайдалануға болады деген сұрақ туындайды. Мәліметтер тек қана өзектілікпен шектелмей, баламалы математикалық модельдер жасауға негіз болуы тиіс. Алматыда көлік ағынының өсуіне байланысты құрылыс жобаларының жол қозғалысына әсерін бағалайтын арнайы сараптамалар жүргізілмейді. Қала инженерлік жүйелеріне қосылу үшін техникалық шарттар мен жасыл желек отырғызу жобалары талап етілсе де, жобаның жол қозғалысына ықпалына қатысты талаптар жоқ, сондай-ақ бұл бағытта нормативтік құжаттар да қарастырылмаған.
Президент Қасым-Жомарт Тоқаев Құрылыс кодексіне өзгерістер енгізуді тапсырды. Бұған дейін әрбір жаңа тұрғын үй кешенінде міндетті түрде жер асты автотұрағы болуы қажет деп көрсетілген. Менің ойымша, жаңа редакцияда құрылыс нысандарының айналасындағы және оның маңындағы, кем дегенде бір шақырым радиустағы жол қозғалысына әсерін есептеу міндетті түрде қарастырылуы тиіс.
Қоғамда Сейфуллин мен Тимирязев көшелерінің қиылысында салынып жатқан 40 қабатты ғимарат құрылысына қатысты наразылық белсенді. Соңғы жаңбырлы күні интернетте осы маңдағы шоғырланған сағаттарда тоқтап қалған көлік ағыны туралы хабар тарады. Көліктердің бір бөлігі Әл-Фараби көшесіне өтуге тырысса, қалғаны Тимирязев арқылы айналып өтуді көздейді. Ал жаңа ғимарат пайдалануға берілгеннен кейін жағдай қалай өрбитіні ешкімнің есебінде жоқ. Кейін популистік бағыттағы қала дамуы жөніндегі сарапшылар мәселені шешу үшін ЛРТ жүйесін ұсынуы мүмкін. Алайда бұл шаралар жол қозғалысына кері әсерін тигізуі мүмкін сенімсіз құрылыс жобасын жобалау сатысында тоқтату мүмкіндігінен айырады. Жол жағдайын алдын ала модельдеу арқылы осындай жобалардың қала инфрақұрылымына әсерін есептеу қажет.
БАҚ-та жарияланған мәліметтерге сәйкес, 40 қабатты ғимараттың жалпы ауданы 340 000 шаршы метрді құрайды. А сыныпты бизнес орталықтар үшін жалға алынатын әр 100 шаршы метрге кем дегенде бір автотұрақ орнын қамтамасыз ету нормативі бар. Демек, бұл ғимараттан қалаға бір мезгілде 3400 көлік шығады деген сөз.
Мысалы, әр қызметкерге орта есеппен 10 шаршы метрден келетін болса, онда осындай ғимаратта 34 000 адам жұмыс істейді деп есептеуге болады. Қазіргі автокөлік иелену деңгейі – әр мың адамға 500 көлік болса, бұл 17 000 автокөлікке тең. Ал 40 қабатты ғимараттың маңында бірнеше 10 қабатты тұрғын үй кешендері бой көтермек. Егер бұл үйлерде шамамен 3000 пәтер болса, орташа қазақстандық отбасы құрамын 3,5 адам деп алсақ, онда мұнда 12 000 адам тұрады деген сөз. Сол деңгейдегі автокөлік саны тағы 6000-ға жетеді.
Осылайша, барлығы дерлік осы автокөліктердің көпшілігі Сейфуллин даңғылы бойындағы қазірдің өзінде шоғырланған, кептеліске ұшыраған жол ағынына қосылады.
Мысалы, осы көлік санын түсіну үшін Абай көшесін қарастырайық. Ол көлікпен толығымен тығыздалған. Достық даңғылынан Саина көшесіне дейінгі арақашықтық шамамен 5,5 км. Әр көлік арасындағы қауіпсіз арақашықтықты 5,5 метр деп алсақ, Абай көшесінің бір жолақ бойында Саинадан Достыққа дейін шамамен 1000 автокөлік орналасады. Үш жолақ болғандықтан, бір бағытта 3000 көлік жүре алады.
Егер автокөлік ағыны 40 км/сағ жылдамдықпен және кедергілерсіз қозғалса, барлық көліктің көшеден өту уақыты шамамен 9 минут болады. Яғни, бір сағат ішінде Абай көшесі арқылы шамамен 19 800 көлік өтеді, бұл көшенің өткізу қабілеті.
Енді осыны 40 қабатты бизнес орталықтың автокөлік санымен салыстырайық. Қалыпты есеппен алғанда, бұл жобаны тоқтату керек еді.
Сонымен қатар, жылдамдықты 20 км/сағ-қа дейін төмендету жағдайында да есептеулерді қайталауға болады. Бұл – қаладағы жолдарда жылдамдықты шектеу жоспарының мәні. Егер бір жолақты алып, оны қоғамдық көлікке бөлсе, жеке автокөліктерге арналған жолақтың өткізу қабілеті шамамен үштен бірге азаяды, яғни 6600 автокөлікке кемиді. Орташа есеппен әр көлікте 1,5 адам болса, шамамен 10 000 адам басқа маршрут іздеуге немесе кептелістің тарауын күтуге мәжбүр болады.
Қоғамдық көлікке 50 адам сыйса, 10 000 адамды тасымалдау үшін 200 рейс ұйымдастыру қажет болады. Бұл – жеке автокөліктер қозғалысы шектелген жағдайда қоғамдық көліктің жүктемесін өтейтін рейстер саны.
Әрине, бұл – жалпыға бірдей және қатаң емес есептер. Оларға қосымша көптеген параметрлер мен факторлар енгізілуі тиіс. Дегенмен айқын нәрсе – арнайы жолақтар жеке автокөлік ағынын азайтумен қатар, жалпы қаладағы жолаушылар ағынына да әсер етуі мүмкін. Кейбір жолаушылар көбірек жайлылықпен жүрсе де, қала экономикасы шығынға ұшырауы ықтимал.
Тахир Такабаев: Біз кептелістер туралы сөз қозғап жатырмыз. Меніңше, Әл-Фараби даңғылындағы автокөлік кептелісі БРТ жүйесінің Тимирязев көшесіне енгізілуімен бір уақытта айтарлықтай күшейді. Тимирязев көшесіндегі көлік ағынының фиолет түспен көрінген бөлігі жай ғана Әл-Фараби даңғылына көшіп кеткендей әсер қалдырады. Осы бағыттағы талдауды жалғастыра отырып, кішкене шегініс жасасам, менің ойымша, қалада Әл-Фараби даңғылының яғни балама жолы — таулы аудандарда қажет. Баршаңыз ВОАД құрылысы қаладағы көлік ағынын едәуір жеңілдеткенін жақсы білесіздер.
Менің пайымдауымша, дублердің құрылуы, әсіресе, таулы аудандарға бағытталған кептелісті айтарлықтай төмендетер еді. Сонымен қатар, Достық көшесінің дублері ретінде Луганский көшесі қызмет етуі мүмкін. Мұндай балама жолдар басқа аудандарда да қажет. Виртуалды түрде осындай жолдарды модельдеп, олардың автокөлік ағынына әсерін есептеп шығаруға болады. Бұл жобалардың бюджетін дұрыс жоспарлауға мүмкіндік береді.
Тілші: Сіздің ойыңызша, жол қозғалысын модельдеу бағдарламалық кешендерін қалай құру керек және бұл жерде компьютерлік техника қандай көмек береді?
Тахир Такабаев: Бағдарламалық шешімдер мен инженерлік құралдар туралы сөз қозғамас бұрын, бірнеше баламалы математикалық модельдерді таңдап алу қажет. Бұл істі математика мамандарына тапсыру керек, және бұл жұмысты мүмкіндігінше тез бастау қажет. Алматыда Математика институты бар, қаладағы жоғары оқу орындарында көлік ағынын модельдей алатын мамандар жеткілікті. Қаржылық қиындықтарға қарамастан, ғылымнан кетпеген мықты ғалымдар бар.
Мен, механика саласының маманы ретінде, көлік ағынын ламинарлы ағын ретінде қарастыруды ұсынамын — яғни барлық бөлшектер параллель қозғалады. Мұны компьютерде оңай есептеуге болады. Ағынның қозғалысы әртүрлі дифференциалдық теңдеулермен сипатталады, оның параметрлері сұйықтық қасиеттеріне сай таңдалады. Мысалы, көлік ағынының тұтқырлығы әртүрлі автокөлік түрлерінің пайыздық құрамына байланысты анықталуы мүмкін. Гидравликалық модельдер механикада жақсы зерттелген, оларды қалалық трафикке бейімдеу — жоғары ғылыми деңгейдегі зерттеу тақырыбы.
Жалғастырайын. Егер біркелкі ағатын мөлдір арыққа кішкентай кірпіш қойсаңыз, ол ағынның жартысын жауып қояды. Кірпіш арық еніне қарағанда кішкентай болғандықтан, су оны айналып өтеді, бірақ өткізу қабілеті айтарлықтай төмендейді. Бұл гидродинамикада «турбуленттік» деп аталады. Мұндай жағдайға жол шетінде заңсыз тұрған автокөлік ұқсас. Егер ағын екі жолақ болуы керек болса, көлік айналып өтулеріне байланысты бір жолаққа сығылады. Кейде бұл көлікке дейін және кейінгі 200 метр аралықта тіпті бүкіл квартал бойы екі жолақтың орнына бір жолаққа айналады.
Егер бөгет арықтың еніне сәйкес келсе, ағын баяулайды. Гидромеханикада бұл құбылыс турбуленттік деп аталады. Баяулаған ағынды қызыл түспен, тоқтаған суды күлгін түспен белгілесек, бөгеттің әсері оның алдында да, артында да ұзақ аралықта көрінеді.
Тахир Такабаев: Қалалық кептелістерде біз дәл осындай көріністі байқаймыз, әсіресе шамдардың алдында, олар сағатты бөгеттер ретінде қызмет атқарады. Егер қиылыс машиналарды өткізбеуші болса, оның алдында үлкен кептеліс пайда болады. Компьютерде бөгеттің белгілі бір сандағы көлікті өткізетін жағдайын есептеуге болады. Мұндай есептеуді бірнеше рет қайталап, ағын жылдамдығын сақтау үшін қажетті көлік өткізу параметрін анықтауға болады. Яғни, қысым түсіретін клапанның жұмысын реттеу тәрізді жүйе жасауға болады. Бұл параметрлерді 20, 40, 60 км/сағ жылдамдықтарға байланысты есептеуге болады. Осындай міндеттер гидравликада (сығылмайтын сұйықтық үшін) үнемі шешіледі, әсіресе байланысқан ыдыстардағы ағындарды талдағанда. Қолданбалы бағдарламалар пакеттері өте көп. Ең маңыздысы — параметрлер мен бастапқы мәліметтерді нақты белгілеу. Компьютерде әртүрлі нұсқаларды кеңінен есептеуге болады.
Мен Алматыдағы ауысып тұратын біржолақты көшелердің тиімділігін де есептер едім. Олар сырт көзге бір бағытта көлік ағынын арттырады. Бірақ мұндай көше, мысалы Жібек Жолы немесе Макатаев көшелері, фиолет түске боялып, өзінің айналасын да сол түспен бояйды — кептеліс сол маңайдағы Төле Би көшесіне дейін тарайды. «Стрелка» бағыттағы бұрылыстардың дұрыс емес жерлерге қойылуы да көлік ағынын кең ауқымда бәсеңдетеді. Бірақ мұның бәрін есептеулер ғана анықтай алады.
Қала маңында Әл-Фараби даңғылы арқылы таулы аймаққа, Қаскеленге, Талғарға, Қапшағайға және ГРЭС ауданына қарай бес негізгі бағыт бар. Видеокамералар арқылы осы бағыттарда қозғалып жүрген көліктер бірнеше өздігінен ұйымдасатын топтарға бөлінеді. Мұндай мәліметтер көлік ағындарын тиімді басқарып, оңтайландыруға жол ашады. Бұл деректер полицентрлік, яғни қаланың бірнеше орталығын дамыту идеясын қолдаған урбанистер үшін сенімді сандық дәлел бола алады. Жалпы, суперкомпьютер осындай есептерді күн сайын жүргізе алады. Әр көлік — бір процессор ядросы деңгейінде қаралады. Ең маңыздысы — осы алгоритмнің сапалы әрі икемді түрде бейімделуі.
Тілші: «Барлық осы есептеулер үшін арнайы бағдарламалар қажет пе? Оларды кім жасайды және Қазақстанда мұндай мамандар бар ма?»
Тахир Такабаев: Қолданбалы бағдарламалар пакетін математикалық модель авторы немесе арнайы жалданған программист жасайды.
Айтпақшы, қала жолдарында құрылыс жұмыстарына рұқсат беру кезінде сол нысанның автокөлік ағынына және көршілес магистральдарға әсерін есептеу міндетті болуы керек. Бұл да қазіргі заманғы компьютерлік техника мен осы сала мамандарының көмегімен жүзеге асады.
Бұл тақырып өте күрделі әрі маңызды екені белгілі болды. Әңгімеміздің жалғасын жақын күндері шығатын бір шығарылымымыздан оқи аласыздар.
