Перспективы развития электрического общественного транспорта в г. Бишкек

Перспективы развития электрического общественного транспорта в г. Бишкек
31/05/2021
289 | 3
А.А. Кыдыков
А.С. Уметалиев

Кыргызский государственный технический университет имени И. Раззакова Кыргызская Республика, 720044, г. Бишкек, просп. Ч. Айтматова, 66

В предлагаемой работе проведен анализ логистической системы пассажирского транспорта г. Бишкек. На основе обзора проведенных исследований и предложенных вариантов развития транспортно-логистической системы, обоснован вывод о необходимости приоритетного развития имеющегося электрического транспорта. Проведен анализ современного мирового опыта по развитию наземного электрического пассажирского транспорта. Для транспортной системы г. Бишкек обоснован выбор варианта развития с использованием троллейбуса с увеличенным автономным ходом.

Ключевые слова: логистическая система, транспортная инфраструктура, загрязнение воздуха, выбросы углекислого газа, автономный ход, затраты.

Во многих странах принимают программы по сокращению выбросов углекислого газа, в том числе от автомобильного транспорта. Принимаются конкретные планы по сокращению количества автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на дорогах. Взамен планируется увеличение количества электромобилей.

г. Бишкек с населением около 1 млн. имеет значительные проблемы с загрязнением воздуха от автомобильных выбросов. Наиболее интенсивным источником загрязнения воздуха в Бишкеке являются автомобили. Ежегодный общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Бишкека составляет 240 тысяч тонн, из которых 180 тысяч тонн загрязняющих веществ, приходится на автомобили. Количество зарегистрированных в городе автомобилей превышает 500 тыс., из них электромобилей менее 100 штук.

Система пассажирского транспорта в городе имеет свои особенности [1]. Микроавтобусы – доминирующий транспорт в Бишкеке. Сеть микроавтобуса состоит из 120 линий маршрутов, включающих около 3000 ед. микроавтобусов и обслуживается 40 операторами частной формы собственности. Маршрутная сеть охватывает 70% территории города. По данным Управления городского транспорта при мэрии г. Бишкек (далее УГТ) 30%-40% от общего числа маршрутных линий, выезжают по маршруту за черту города.

Количественные показатели работы автобусного и троллейбусного перевозчика проигрывают микроавтобусам по всем ключевым параметрам. По данным УГТ мэрии города Бишкек, в 2018 г. число маршрутных линий муниципальных предприятий составило: 10 у автобуса и 10 у троллейбуса, ежедневно на линию выходят порядка 110 троллейбусов из имеющихся 156 и 110-120 автобусов. В качестве решения, УГТ видит в увеличении парка общественного муниципального транспорта до 60%-70%, это дополнительные 400-600 ед. автобусов большого класса (100 пасс. мест), что позволит оптимизировать качество и упорядочить транспортные потоки столичных улиц. Городская администрация принимает меры по улучшению экологии – были закуплены автобусы с двигателями на газе, что уменьшает вредные выхлопы. Также прикладываются усилия по расширению троллейбусного парка.

Однако для правильной организации логистической системы пассажирского транспорта, структура подвижного состава должна соответствовать численности городского населения [2]. Бишкек относится ко 2 группе городов (таблица1) и поэтому при рекомендуемой средней вместимостью (90—100 пас. - мест) должен обладать рациональной структурой пассажирского парка. Рекомендуется в городах 1—4-й групп населенности основной объем перевозок выполнять подвижным составом в среднем вместимостью 65—90 пасс. мест. При этом удельный вес подвижного состава малой вместимости не должен превышать 20 % и уменьшаться с ростом численности населения города. При этом необходимо увеличивать долю подвижного состава большой вместимости.

Таблица 1

Рекомендуемая средняя вместимость пассажирского транспорта в зависимости от численности населения городов

Группа городов Численность населения, тыс.чел. Средняя вместимость единицы подвижного состава, пас. - мест
1 Свыше 1000 120—130
2 От 500 до 1000 90—100
3 От 250 до 500 75—80
4 От 100 до 250 65—70
5 От 50 до 100 45—50

В разработанной концепции развития общественного транспорта [3] также рекомендована необходимость достижения желаемых соотношений долей транспорта: 70% пассажиропотока должно обслуживается подвижным составом большой вместимости. В то время как сейчас - 70% от всех перевозок общественным транспортом выполняются частными перевозчиками на микроавтобусах. Все это направлено на то, чтобы обеспечить удобство и комфорт системы общественного транспорта, снизить трафик. Кроме того, рекомендуется внедрение транспорта с низким уровнем выбросов.

Правительство Кыргызской Республики также принимает меры для улучшения ситуации в сфере пассажирского транспорта в г. Бишкеке, в том числе снижения вредных выбросов. В августе 2020 г. подписан меморандум о взаимопонимании между Азиатским банком развития (АБР) и Министерством финансов Кыргызской Республики по проекту электрификации городского транспорта [4]. Данным проектом предусмотрено приобретение современных энергоэффективных аккумуляторных электробусов, зарядной инфраструктуры (подстанции, электромонтажные и строительные работы), оборудования для обслуживания автобусов. Кроме того, предусматривается модернизация инфраструктуры автобусных депо, строительство всепогодных парковочных мест для новых электронных автобусов. Также в проект входит создание пилотного "зеленого" коридора движения для электробусов.

Однако использование электробусов в Кыргызстане является новым и незнакомым делом. Поэтому предлагается результат анализа эффективности и применимости различных вариантов электрического транспорта в г. Бишкек. Классификация вариантов современного электрического транспорта приведена в таблице 2 [5]. Недостатками троллейбуса является привязка к контактной сети и стоимость самой сети. Контактная сеть вместе с кабельными линиями и тяговыми подстанциями является дорогим объектом инфраструктуры, требующим значительных инвестиций в строительство и обслуживание.

Существует и промежуточное решение. В странах, где сохранились линии классического троллейбуса, рассматривают вариант «частичного» троллейбуса, т.е. троллейбусы с автономным ходом от аккумуляторов.

Таблица 2

Классификация видов электрического транспорта

Троллейбус (с минимальным автономным ходом)\ Электробус с питанием в движении Электробус с подзарядкой в движении (троллейбус с увеличенным автономным ходом) Электробус с зарядкой на остановках Электробус с зарядкой в депо
Название технологии IMF (In-Motion-Feeding) IMC (In-Motion charging) OC (Opportunity charging) ONC (Overnight charging)
Способ накопления энергии нет Зарядка при движении по участку, оборудованному контактной сетью Ультрабыстрая зарядка на маршруте в ходе части остановок Ночная медленная зарядка
Запас автономного хода до 2 км 5 — 70 км 20 — 70 км от 150 км
Простой на зарядку Отсутствует Отсутствует 5 — 25 минут (на остановке) 4 — 10 часов (в парке)

Наиболее интересные из них:

1. Классический электробус - ONC. Со статической зарядкой ночью в депо, сочетает в себе все преимущества автобуса и троллейбуса. Кроме того, как правило, электричество в ночное время дешевле, чем днем, что также является преимуществом.

Однако большим его недостатком является масса и цена аккумуляторов. Поэтому пробег классических электробусов ограничен – у большинства современных моделей он не превышает 200 километров, что недостаточно для работы на маршрутах на протяжении дня.

Решить эту проблему позволяют электробусы с ультрабыстрой зарядкой на маршруте в ходе части остановок (OC), либо с динамической подзарядкой аккумуляторов в движении. Динамическая зарядка занимает значительно меньше времени, хотя требует специальной зарядной инфраструктуры. В качестве такой инфраструктуры в городах может служить существующая контактная сеть классического троллейбуса или даже трамвая.

2. Троллейбус со значительным автономным ходом -IMC. Является экономически и экологически выигрышным вариантом для городов с существующей троллейбусной инфраструктурой. Для электрических автобусов IMC рассматривается как наиболее экономичная технология для линий большой пропускной способности (частое обслуживание, транспортные средства большой вместимости) или линий с высоким спросом на энергию.

Анализ пассажировместимости и энергоэффективности перевозок различными видами транспорта приведен в таблице 3.

Таблица 3

Пассажировместимость / энергоэффективность перевозок

# Пассажировместимость, чел Энергия на пассажира, Вт*ч/(пас*км) Масса накопителя, кг
IMF 100 25 -
IMC 95 26 312,5
OC 81 30 1250
ONC на тягу 26 96 5000
56 45 3000

Структура стоимости отдельных систем электробуса приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Структура стоимости подвижного состава

С технической точки зрения все эти варианты очень похожи – кузов и шасси автобусного типа, тяговый электродвигатель, устройства управления и обеспечения электрической энергией. Различия в стоимости различных конструкций электробусов определяется в основном емкостью, размерами и массой аккумуляторных батарей. В среднем батарея литий-ионных аккумуляторов при массе около 1000 кг, обеспечивает автономный пробег до 25 км. Это составляет около 5% полной массы электробуса IMC.

Мероприятия по развитию электрического транспорта г. Бишкек.

Строительство контактных сетей достаточно высока (стоимость 1 км линии составляет более 400 тыс. долл.), и покупка троллейбусов с автономным ходом — очень выгодное решение.

Для г. Бишкек предлагается проект (табл. 4) удлинения троллейбусных маршрутов от конечных остановок до жил массивов с использованием IMC.

Таблица 4

Возможность удлинения действующих маршрутов

# Название конечного пункта Номера маршрутов Жил массивы, попадающие в район дополнительного охвата Удлин-е маршрута , км
1 Микрорайон "Джал" 5,14,1 Арча-Бешик, Чон-Арык 5-6
2 Жил. Массив "Ак-Орго" 7,8,9,16 Селекция, Ак-Ордо 6-7
3 Микрорайон "Асанбай" 10,11,17,13,15 с. Кок-Жар, Бешкунгей 5-6
4 Микрорайон "Аламедин-1" 9,15,2 с. Новопокровка, 8
5 Рынок "Дордой"(Кожзавод) 4,17 Келечек, Дордой 5

Удлинение маршрутов незначительно и легко преодолевается троллейбусами на автономном ходу, перетягивающими часть пассажиропотоков в жил массивах на себя. Тем самым повышается качество обслуживания пассажиров и роль общественного пассажирского электрического транспорта.

Библиографические ссылки

1. https://soros.kg/srs/wp-content/uploads/2020/01/A4.pdf

2. Пассажирские автомобильные перевозки Учебник для вузов. Под ред. В.А. Гудкова\Гудков В.А., Миротин Л.Б., Вельможин А.В., Ширяев С.А., 2006 г. 448 стр.

3. http://meria.kg/index.php?lang=kg

4. https://kaktus.media/doc/418681_v_bishkeke_poiaviatsia_elektrobysy_podpisan_pervichnyy_dogovor_s_abr.html

5. С. Корольков, «Электробус – технические особенности вариантов исполнения». Троллейбусный комитет МСОТ. МОСГОРТРАНС (8 сентября 2017).

© Кыдыков А.А., Уметалиев А.С., 2021