КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 23-78-10176

НазваниеМоделирование социально - экономических эффектов мероприятий по совершенствованию безопасности дорожного движения городской агломерации

Руководитель Схведиани Анги Ерастиевич, Кандидат экономических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" , г Санкт-Петербург

Конкурс №85 - Конкурс 2023 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 08 - Гуманитарные и социальные науки; 08-156 - Региональная и городская экономика

Ключевые слова безопасность дорожного движения, ДТП, социально - экономические эффекты, совершенствование дорожной инфраструктуры,

Код ГРНТИ73.31.17


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на проведение оценки социально - экономических эффектов мероприятий по совершенствованию безопасности дорожного движения городской агломерации с применением систем обработки и визуализации данных, моделей машинного обучения, методов и инструментов комплексного моделирования развития транспортной инфраструктуры. Комплексное моделирование факторов дорожно-транспортных систем необходимо для обоснования направлений развития транспортной инфраструктуры на основе междисциплинарного подхода, включающего методы и инструменты транспортного моделирования, организации дорожного движения, эконометрического и имитационного моделирования социально-экономических эффектов развития транспортной инфраструктуры. Научной новизной в рамках этой темы является разработка методов и инструментов оценки транспортной инфраструктуры агломерации с использованием статистической информации о ДТП, состоянии и количестве технических средств организации дорожного движения с целью моделирования социально - экономических эффектов от мероприятий по совершенствованию безопасности дорожного движения городской агломерации. По итогам реализации проекта будет разработана геоинформационная база данных, содержащая информацию о технических средствах организации дорожного движения и ДТП по отдельным районам г. Санкт-Петербурга, оценен вклад различных факторов на тяжесть последствия при ДТП, проведено имитационное моделирование отдельных участков с наибольшими показателями аварийности, разработан и апробирован алгоритм оценки социально - экономических эффектов мероприятий по совершенствованию дорожной инфраструктуры, разработаны рекомендации по совершенствованию безопасности дорожного движения в условиях города. Полученные в ходе реализации проекта результаты будут способствовать развитию систем обработки и моделирования данных, необходимых для обоснования перечня объектов инвестирования в развитие уличной дорожной сети и оценки параметры окупаемости инвестиций в дорожную инфраструктуру.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В рамках второго года реализации проекта выполнены работы по анализу и моделированию влияния инфраструктурных, социально-экономических и пространственных факторов на количество и тяжесть дорожно-транспортных происшествий (ДТП). А также разработана комплексная методика оценки социально-экономических эффектов развития транспортной инфраструктуры, учитывающих состояние городской инфраструктуры, паттерны концентрации ДТП, особенности организации дорожного движения. Так, вначале был проведен литературный обзор, в рамках которого рассмотрены основные подходы к оценке социально-экономических эффектов транспортных проектов, в том числе методы оценки выгод от снижения количества и тяжести ДТП. Выделены и систематизированы методы анализа затрат и выгод (CBA), эффективности затрат (CEA), экономических эффектов (EIA), а также подходы, основанные на стоимости статистической жизни (VoSL), стоимости времени (VoT), человеческом капитале (HC), реституционных затратах (RC) и «готовности платить» (WTP). Отмечено, что CBA является основным инструментом для обоснования инвестиционных решений, так как позволяет представлять выгоды и издержки в денежном выражении. При этом ключевыми компонентами анализа являются показатели VoT и VoSL, оценивающие нерыночные выгоды от повышения транспортной доступности и снижения смертности на дорогах. Также обоснована необходимость применения многокритериального анализа (MCA) в случаях, когда часть эффектов невозможно выразить в денежной форме. Далее была разработана комплексная методика оценки социально-экономических эффектов мероприятий по совершенствованию транспортной инфраструктуры, включающая четыре взаимосвязанных компонента: (1) пространственный анализ ДТП на уровне субъектов РФ; (2) пространственный анализ ДТП по конкретному региону/агломерации; (3) имитационное моделирование отдельных узлов улично-дорожной сети; (4) оценка социально-экономических эффектов на основе результатов предыдущих этапов и результатов литературного обзора. Пространственный анализ на уровне субъектов РФ позволил выявить значимую автокорреляцию показателей аварийности, отражающую тенденцию кластеризации ДТП в пространстве. В рамках построения пространственных эконометрических моделей (SAR, SEM, SDM, SAC) доказано влияние уровня экономического развития, протяженности дорог, количества автобусов и инновационной активности региона на частоту ДТП. Особенно важно, что модели выявили эффект «перелива» между регионами. На уровне конкретной агломерации (на примере Санкт-Петербурга) проведен пространственный анализ ДТП и проанализировано влияние городской инфраструктуры на появление очагов ДТП. Анализ показал, что высокая концентрация ДТП наблюдается в центральных районах города, особенно вблизи автобусных остановок. Применение методов машинного обучения (Random Forest, SHAP-анализ) позволило количественно оценить вклад каждого типа инфраструктуры в уровень аварийности. Также выявлены комплексные и нелинейные взаимодействия между различными элементами транспортной сети. Например, комбинация трамвайных остановок и станций метро способствует снижению аварийности, тогда как наличие автобусных остановок рядом с метро, наоборот, увеличивает риск ДТП. Также было проведено имитационное моделирование транспортных потоков с использованием программного обеспечения PTV. Модели охватывают как базовые условия движения, так и сценарии с типичными ДТП, что позволило оценить влияние аварий на пропускную способность, временные задержки и характеристики потока. Полученные данные легли в основу количественной оценки экономических выгод от устранения или предотвращения подобных аварийных ситуаций. Отдельное направление проекта связано с анализом и прогнозированием тяжести ДТП. С помощью методов машинного обучения были построены модели, предсказывающие вероятность тяжелых последствий. Наиболее эффективными оказались модели случайного леса и дерева решений. Выявлены ключевые факторы тяжести: тип ДТП, освещенность, нарушения ПДД. С целью оценки влияния социально-экономических факторов, а также показателей транспортной инфраструктуры на динамику и структуру ДТП был произведен сбор и обработка данных по 100 крупнейшим городам России за 2013–2024 гг. В базу вошли показатели экономики, транспортной инфраструктуры и структуры ДТП. Это позволило интегрировать статистические, пространственные и моделирующие подходы для построения единой цифровой модели, отражающей связи между инфраструктурой и дорожной безопасностью. Завершающий этап включал разработку и тестирование цифровой модели в среде Rhinoceros и Grasshopper для оценки риска возникновения ДТП при изменении параметров городской инфраструктуры. Модель протестирована на кейсах, отражающих типовые сценарии: столкновение ТС на магистралях, наезд на пешехода вблизи остановок, ДТП с участием общественного транспорта. Показано, что корректная организация дорожного движения, информирование водителей и грамотно спроектированные остановочные пункты существенно снижают вероятность аварий. Результаты исследования имеют как теоретическую значимость для совершенствования методик оценки социально-экономических эффектов транспортных проектов, так и прикладное значение для регионального и муниципального планирования.

 

Публикации

1. Талипова Л., Радаев А., Морозова Е., Схведиани А., Ефремов А. Methodology for substantiating the characteristics of the dependences of safety indicators on the parameters of the urban environment infrastructure international journal of technology, vol. 16, no. 4, pp. 1154-1166 (год публикации - 2025)
10.14716/ijtech.v16i4.7414

2. Родионова М., Схведиани А., Кудрявцева Т., Капский Д. Spatial Analysis of Road Crashes and Economic Development of Territory: The Case of the Russian Federation International journal of technology, vol. 16, no. 4, pp. 1167-1178 (год публикации - 2025)
10.14716/ijtech.v16i4.7423

3. Бояркина В., Баните А., Артеева В., Схведиани А. Evaluation of the socio-economic impact of a transport infrastructure construction project: A case study of the Bolshoy Smolensky Bridge Lecture notes in networks and systems, Lecture notes in networks and systems (год публикации - 2025)
https://doi.org/10.1007/978-3-031-85608-2_25

4. Талипова Л.В., Лазарев Ю.Г. Методика применения геоинформационных систем для объектов транспортной инфраструктуры Известия КГАСУ, Известия КГАСУ 2025 № 2 (72). с. 291 - 300 (год публикации - 2025)
10.48612/NewsKSUAE/72.26