ทุกครั้งที่มีการเปิดใช้รถไฟฟ้าสายใหม่ ภาพของสายรถไฟฟ้าหลากหลายสีที่เชื่อมโยงหลายจุดของกรุงเทพและปริมณฑลก็จะถูกหยิบยกขึ้นมาพูดถึงอยู่เสมอ มันเหมือนภาพความฝันของคนกรุงเทพ ที่จะได้มีระบบโครงข่ายรถไฟฟ้าที่ดูสลับซับซ้อน และกระจายอยู่ทั่วเมืองเทพสร้างแห่งนี้อย่างที่เมืองใหญ่ๆ ในประเทศโลกที่หนึ่งเขามีกัน อย่างล่าสุดที่สายสีชมพูเพิ่งเปิดให้ทดลองใช้ไป ถึงกับมีคนพูดว่ากรุงเทพกำลังจะกลายเป็นเมืองหลวงระดับโลกทัดเทียมกับเมืองใหญ่ๆ อย่างลอนดอน โตเกียว ปารีส หรือมิวนิก
แต่คำถามคือโครงข่ายรถไฟฟ้าที่ดีคือโครงข่ายรถไฟฟ้าที่มีเยอะสายแค่นั้นเองหรือ หรือจริงๆ มันยังต้องมีปัจจัยอื่นอีก แต่ก่อนจะไปคุยกันเรื่องนั้น เรามาเปรียบเทียบโครงข่ายรถไฟฟ้าของกรุงเทพกับเมืองใหญ่เมืองอื่นๆ ในโลกนี้กันดีกว่า
เมื่อปี 2018 คุณ Peter Morley รวบรวมข้อมูลความยาวของระบบ metro ซึ่งเราเรียกติดปากกันว่ารถไฟฟ้า ของเมืองต่างๆ ทั่วโลก ณ ขณะนั้นมาเทียบกับจำนวนประชากรในเมือง และผลที่ได้ก็เป็นไปดังคาด ก็คือเมืองที่มีประชากรมากก็มีแนวโน้มที่จะมีระบบรถไฟฟ้าที่ยาวตามไปด้วย แม้จะมีหลายๆ เมืองที่ไม่เป็นไปตามนั้น
สำหรับประเทศไทย ปัจจุบันรถไฟฟ้าในกรุงเทพของเรานั้นมีอยู่ด้วยกันทั้งหมด 6 สาย คือเขียวเข้ม เขียวอ่อน ทอง น้ำเงิน ม่วง เหลือง และชมพูที่เพิ่งเปิดให้ทดลองใช้ สาเหตุที่ไม่ได้นับแอร์พอร์ตเรลลิงก์และรถไฟชานเมืองสายสีแดงเข้าไปด้วยเนื่องจากตามนิยามของ American Public Transportation Association (APTA) จะไม่นับรถไฟชานเมืองและรถสำหรับขนส่งคนจากสนามบินเข้าไปด้วย ความจริงแล้วนิยามเรื่องนี้ก็ไม่ได้มีกำหนดไว้ตายตัว ทำให้ในงานวิจัยแต่ละชิ้นเลือกนับหรือไม่นับบางสายไม่เหมือนกัน แต่สำหรับตารางที่กำลังจะแสดงต่อไปนี้นั้นขอใช้นิยามของ APTA เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบกับระบบโครงข่ายของประเทศอื่นได้ด้วย
เฉพาะ 6 สายที่เราสนใจนั้นมีความยาวรวมกันอยู่ที่ประมาณ 171.5 กิโลเมตร ส่วนสายสีชมพูนั้นยาว 34.5 กิโลเมตร ซึ่งถ้าลองเอากรุงเทพเวอร์ชั่นมีสายสีชมพูแล้วไปเทียบกับเมืองใหญ่ๆ บางเมืองในโลก
จากตัวอย่างของเมืองที่ยกมาจะเห็นว่าลอนดอนซึ่งมีทั้งพื้นที่และจำนวนประชากรใกล้กับกรุงเทพ แต่มีสายรถไฟฟ้ายาวเกินสองเท่าของเราอีก เช่นเดียวกับสิงคโปร์ที่มีประชากรและพื้นที่น้อยกว่าราวครึ่งหนึ่งของกรุงเทพกลับมีระบบรถไฟฟ้าที่ยาวกว่าเราเช่นกัน
แต่ความยาวนั้นไม่ใช่ทุกอย่าง งานวิจัยเรื่อง Networked characteristics of the urban rail transit networks เสนอดัชนีทางคณิตศาสตร์สำหรับวัดประสิทธิภาพของโครงข่ายรถไฟฟ้าในเมืองต่างๆ ด้วยการวิเคราะห์โครงข่าย (complex network analysis) โดยมุ่งสนใจไปที่ความทนทาน (robustness) ของระบบ ความทนทานในที่นี้ไม่ได้หมายถึงความแข็งแรงของการก่อสร้างหรืออะไรทำนองนั้น แต่หมายถึงการเชื่อมต่อกันของโครงข่ายที่ถ้าเกิดมีสถานดีไหนสถานีหนึ่ง หรือเส้นทางเส้นหนึ่งพังไป ผู้คนจะยังใช้โครงข่ายนี้สัญจรไปได้อยู่อย่างมีประสิทธิภาพดีใกล้เคียงกับเดิมได้ไหม แปลไทยเป็นไทยอีกทีก็คือผู้ใช้มีทางเลือกอื่นๆ มากแค่ไหนถ้าเกิดมีบางสถานีพังไป
นึกถึงรถไฟฟ้าของกรุงเทพตอนแรกสุดที่มีแค่สองสายคือสีเขียวเข้มและเขียวอ่อนจะเห็นว่าระบบนั้นไม่ทนทานสุด ๆ เพราะมันเรียงตัวกันเป็นเส้นตรงสองเส้นตัดกัน ถ้ามีสถานีใดสถานีหนึ่งพังไปคือจบเลย โครงข่ายจะถูกแบ่งเป็นสองส่วนที่ผู้โดยสารไม่สามารถข้ามจากส่วนหนึ่งไปอีกส่วนหนึ่งได้ทันที แต่พอเรามีรถไฟฟ้าสีน้ำเงินใช้ สมมติว่าสถานีราชดำริพังไป คนที่มาจากช่องนนทรีก็ยังสามารถเปลี่ยนไปนั่งสายสีน้ำเงินที่ศาลาแดงเพื่อไปสยามได้อยู่ดี แม้จะอ้อมหน่อย แต่ก็ถือว่ายังมีทางไป
งานวิจัยดังกล่าวได้เสนอให้วัดความทนทานของระบบโครงข่ายรถไฟฟ้าด้วยค่าสัมประสิทธิ์การรวมกลุ่ม (clustering coefficient) และพบว่าค่าดังกล่าวของปักกิ่งซึ่งมีรถไฟอยู่ถึง 27 สายนั้นเท่ากับ 0.0129 ในขณะที่ของลอนดอนซึ่งมีเพียง 11 สายนั้นมีค่าสัมประสิทธิ์การรวมกลุ่มสูงถึง 0.0387 เลยด้วยซ้ำ
สาเหตุที่เป็นแบบนี้นั้นข้อสันนิษฐานหนึ่งคือเพราะว่าปักกิ่งมีพื้นที่กว้างกว่าลอนดอนมาก ดังนั้นการจะสร้างระบบรถไฟฟ้าให้ครอบคลุมทั่วเมืองจึงจำเป็นต้องสร้างแบบแผ่ออกไปให้ทั่ว ในแง่การเชื่อมต่อจึงอาจจะสู้ของลอนดอนที่มีความไขว้กันไปมาในเมืองเล็กๆ ไม่ได้ แต่ถ้าเราตัดภาพไปที่สิงคโปร์จะพบว่าได้ค่าสัมประสิทธิ์การรวมกลุ่ม 0 ซึ่งน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทั้งนี้เพราะว่าสายที่วิ่งออกนอกเมืองส่วนใหญ่เป็นสายเดี่ยวๆ ที่ไม่ได้มีการไขว้กับใครนั่นเอง
นอกจากการวัดประสิทธิภาพในภาพรวมด้วยดัชนีต่างๆ แล้ว การวิเคราะห์เครือข่ายยังสามารถชี้ให้เห็นถึงองค์ประกอบต่างๆ ของระบบไม่ว่าจะเป็น จุดที่เป็นศูนย์กลางเชิงระหว่างกลางของระบบ (betweenness centrality) ที่หมายถึงสถานีอยู่ที่ตรงกลางระหว่างแต่ละคู่ของสถานีมากที่สุดหรือมองได้ว่าอาจเป็นสถานีที่มีคนนั่งผ่านเยอะที่สุด จุดที่เป็นศูนย์กลางเชิงตำแหน่ง (closeness centrality) ที่หมายถึงสถานีที่อยู่กลางในแง่ไปง่ายจากทุกสถานี และสถานีที่เป็นช่องโหว่ในเชิงการเชื่อมต่อ (connectivity-based vulnerability) นั่นคือสถานีที่ถ้าขาดหายไปแล้วจะทำให้ความเชื่อมต่อของโครงข่ายเสียไปมากที่สุด
การวิเคราะห์เหล่านี้สามารถนำมาใช้ช่วยออกแบบสถานีหรือวางแผนซ่อมบำรุงให้เหมาะสม สถานีที่ต้องมีคนใช้งานเยอะอาจจะออกแบบให้ใหญ่ มีการเชื่อมต่อกับรถอย่างอื่น ส่วนสถานีที่เป็นช่องโหว่อาจจะต้องถูกดูแลอย่างดีไม่ให้พังเพราะจะทำให้ความเชื่อมต่อของโครงข่ายเสียหายไป จึงทำให้มีการทำงานวิจัยเพื่อวิเคราะห์โครงข่ายขนส่งมวลชนในมิติที่หลากหลายอย่างนี้ในเมืองต่างๆ ทั่วโลก ของไทยเองก็เช่นกัน
งานวิจัยเรื่อง Topology Change Study of Urban Railway Networks in Bangkok Metropolitan Area for Node-Based Centralities and Link-Based Vulnerabilities View ที่ศึกษาประสิทธิภาพของโครงข่ายรถไฟฟ้าไทยโดยเปรียบเทียบระหว่างรถไฟฟ้าของกรุงเทพเท่าที่เปิดใช้ในปี2022 คือยังไม่มีสีเหลืองและสีชมพู กับเวอร์ชั่นเสร็จสมบูรณ์ตามแผนในปี 2027
แน่นอนว่าเมื่อมีสายเพิ่มมา จุดสำคัญต่างๆ ก็ย่อมย้ายไป เช่นจากแผนที่ปี 2022 ที่หมอชิต บางซื่อ และกำแพงเพชร มีค่าระหว่างกลาง (Betweenness Centrality) สูงเป็นสามอันดับแรก เมื่อสร้างเสร็จทั้งหมดตามแผนสามอันดับดังกล่าวจะย้ายไปอยู่ที่บางซื่อ มักกะสัน และอโศกแทน ส่วนเส้นทางที่เป็นช่องโหว่ในปี 2022 ที่อยู่ที่ตรงระหว่างบางซื่อไปกำแพงเพชรไปหมอชิต ก็จะย้ายไปอยู่แถวสายสีม่วงจุดหนึ่ง ตรงอโศกไปอ่อนนุชจุดหนึ่ง ตรงแยกลำสาลีจุดหนึ่ง แล้วก็ตรงแถวหัวหมากอีกจุดหนึ่ง ดังที่แสดงไว้เป็นสีเหลืองในแผนที่
แต่ถ้าเรามองไปให้ไกลกว่านั้น เมื่อพูดถึงระบบขนส่งมวลชนในเมืองใหญ่ ถ้ารถไฟฟ้าคือเส้นเลือดใหญ่ รถเมล์ก็คงเปรียบได้เป็นเส้นเลือดฝอยที่จะพาคนจากรถไฟฟ้าไปจนถึงเป้าหมายปลายทาง แต่รถเมล์ในแต่ละเมืองได้ทำหน้าที่ของมันอย่างดีแล้วหรือยัง เพราะหลายครั้งเราก็พบว่าสายรถเมล์บางสายนั้นแทบจะทับกับเส้นทางรถไฟฟ้าสนิทเลย เนื่องจากรถเมล์มันวิ่งตรงนั้นอยู่ตั้งแต่ก่อนรถไฟฟ้าจะสร้าง พอหลังสร้างมันก็วิ่งทางเดิมทับกันอยู่แบบนั้น งานวิจัยเรื่อง Optimizing Bus Line Based on Metro-Bus Integrationได้ทำการศึกษาความสัมพันธ์ของสายรถเมล์และรถไฟฟ้าสายหนึ่งในเมืองฉางชา
งานวิจัยชิ้นนี้วัดค่าความร่วมมือกันและค่าความแข่งขันของเส้นทางวิ่งของรถเมล์ 245 สายที่วิ่งผ่านเส้นทางของรถไฟฟ้าสายดังกล่าว จากแผนภาพถ้าสายรถเมล์นั้นวิ่งตัดกับสายรถไฟฟ้านั่นคือทำหน้าที่เป็นเส้นเลือดฝอยจะเรียกว่าเกิดความร่วมมือ ในขณะที่ถ้ารถเมล์วิ่งทับไปกับเส้นทางรถไฟฟ้าจะเรียกว่ามันแข่งขันกัน แน่นอนว่ารถเมล์แต่ละสายนั้นต้องมีทั้งส่วนที่ร่วมมือและส่วนที่แข่งขันกับสายรถไฟ
ผลคือผู้วิจัยสามารถแบ่งสายรถเมล์ออกได้เป็น 3 กลุ่ม กลุ่มสีเขียวคือพวกที่ร่วมมือดี ไม่ค่อยมีส่วนที่วิ่งทับทาง กลุ่มสีดำคือพวกปานกลาง มีทั้งส่วนที่ร่วมมือและส่วนที่แข่งขัน และสุดท้ายคือกลุ่มสีแดงที่วิ่งทับทางกับรถไฟฟ้าเยอะมาก จากนั้นผู้วิจัยได้ทำการจำลองหาวิธีการปรับเปลี่ยนเส้นทางรถเมล์ที่ทำให้ผลรวมของค่าเดินทางและค่าเสียเวลาออกมาน้อยที่สุด ผลคือพบว่าสามารถตัดระยะทางการให้บริการของรถเมล์ไปได้ 21% ลดระยะทางที่มีความทับซ้อนกันระหว่างรถเมล์และรถไฟใต้ดินลดลง 62% และพบว่าหากทำแบบนั้นจำนวนผู้โดยสารในช่วง peak hour จะลดลง ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพของระบบถนนจะเพิ่มขึ้น แม้อัตราการเปลี่ยนสายจะเพิ่มขึ้น แต่ผลคือผู้โดยสารจะเสียค่าเดินทางรวมค่าเสียเวลาลดลงถึง 19%
งานวิจัยนี้ทิ้งท้ายเอาไว้ว่าแบบจำลองที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นไม่ได้พิจารณาปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลอีกหลายประการ แต่ผลจากการจำลองก็พอทำให้เราเห็นภาพคร่าวๆ ได้ว่านอกจากการมีรถไฟฟ้าจำนวนเยอะสายกระจายกันอยู่ทั่วเมืองในฐานะเส้นเลือดใหญ่ของการเดินทางแล้ว การออกแบบหรือปรับเปลี่ยนเส้นทางรถเมล์ให้สอดรับกัน เพื่อให้ทั้งสองสามารถทำงานอย่างสอดประสานนั้นก็สำคัญไม่แพ้กัน
และก็อย่างที่เรารู้กันดีว่าแต่ละเมืองก็มีปัจจัยที่เฉพาะเจาะจงแตกต่างกันไป โครงสร้างที่ดีสำหรับเมืองหนึ่งอาจจะไม่ได้ดีกับอีกเมืองหนึ่งก็ได้ ดังนั้นมันจึงสำคัญที่แต่ละเมืองจะศึกษาวิจัยลักษณะของเมืองตัวเองอย่างรอบด้าน และการใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์เพื่อมาวิเคราะห์จะช่วยให้เรามองเห็นปัญหาลึกลงไปกว่าที่ตาเห็น อันจะนำไปสู่การพัฒนาอย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ใช่สักแต่ถมๆ เงินลงไป
อ้างอิงจาก
