Katedra Budownictwa Drogowego. Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy W ŚRODOWISKU VISUM. dr inż. Jacek Chmielewski

Transkrypt

1 Katedra Budownictwa Drogowego Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy INTERAKTYWNY CZTEROSTOPNIOWY MODEL TRANSPORTOWY DLA MIAST W ŚRODOWISKU VISUM dr inż. Jacek Chmielewski

2 Wprowadzenie n Modelowanie ruchu drogowego oraz transportu publicznego stało się w Polsce bardzo powszechne jako pewna konsekwencja inwestycji infrastrukturalnych n Modele te powstają zarówno w ośrodkach akademickich, jak i w firmach projektowodoradczych.

3 Modele symulacyjne n Modele tworzone na potrzeby wielu analiz opierają się na dwóch zasadniczych elementach: macierzach potrzeb transportowych i modelach sieci transportowych, przy czym zwykle oba elementy dotyczą transportu samochodowego (prywatnego) oraz transportu publicznego.

4 Modele symulacyjne n Macierze potrzeb transportowych tworzone są zwykle dla stanu istniejącego w oparciu o dane dotyczące liczby mieszkańców, zagospodarowania analizowanego obszaru, danych o zachowaniach transportowych mieszkańców oraz szeroko rozumiany ruchu zewnętrznym (tranzytowym, wjazdowym i wyjazdowym). n Macierze potrzeb transportowych poddawane są procedurom rozkładu ruchu na sieci transportowe, a następnie kalibrowane zwykle stosując bardzo popularny TFlowFuzzy i Gravity Model.

5 Modele symulacyjne n Bazując na tych narzędziach, będących jedynie procedurami obliczeniowymi, możliwe jest uzyskanie bardzo dużej zbieżności wyników obliczeń symulacyjnych z natężeniami pojazdów i potokami pasażerskimi w środkach przewozowych transportu publicznego.

6 Modele symulacyjne n Zgodność ta nie oznacza jednak, iż model prawidłowo odzwierciedla system transportowy analizowanego obszaru. n W praktyce rzadko dokonuje się aktualizacji potrzeb transportowych realizowanych poszczególnymi środkami transportowymi, będącymi konsekwencją w zmianach układu transportowego. n Choćby zmiany zachowań transportowych wynikające z budowy nowej linii transportu publicznego, czy też nowych połączeń drogowych.

7 Modele symulacyjne n Zakłada się, iż niezależnie od rozwoju sieci transportowych potrzeby transportowe są stałe, a rozkład przestrzenny ruchu oraz podział na środki przewozowe nie ulega zmianie. n Takie działanie jest bardzo wygodne nie wymaga zbyt dużej wiedzy i nowych obliczeń związanych z macierzami, a daje szybki i efektowny wynik potoki pojazdów/pasażerskie. n Prowadzi jednak ono do wielu uproszczeń i wypaczenia wyników analiz.

8 Założenia do modelu n budowa takiego modelu transportowego, który funkcjonować będzie w jednym spójnym środowisku i umożliwiać będzie realizację całego procesu czterostopniowego modelu. n jako środowisko budowy modelu wybrano program VISUM, który obok programu EMME/2 jest najpowszechniejszym i najbardziej uznanym pakietem programowym do realizacji tego typu zadań. n budowa modelu winna być przejrzysta, nie zawierać skryptów i mało czytelnych procedur.

9 Założenia do modelu n zmiany w zagospodarowaniu przestrzennym i/lub liczbie mieszkańców wybranego obszaru skutkować muszą nowymi podróżami dodatkowym obciążeniem systemów transportowych, n model winien odwzorowywać zjawisko uatrakcyjniania się fragmentów analizowanego obszaru, jako konsekwencji zmian w dostępności transportowej (np. w wyniku budowy nowego połączenia drogowego), n zmiany w układzie transportowym systemu transportowego wpływać powinny na sposób ich obciążenia podróżnymi.

10 Założenia do modelu n sieci transportowe reprezentowane będą w postaci grafu skierowanego, złożonego z węzłów (skrzyżowań, przystanków transportu publicznego, miejsc początków i końca podróży) i łuków grafu (odcinków międzywęzłowych pomiędzy uporządkowaną parą węzłów grafu) powiązanych z rejonami transportowymi poprzez podłączenia, n dla każdego węzła grafu reprezentującego skrzyżowanie drogowe zdefiniowane zostaną dopuszczalne relacje skrętne oraz spsób funkcjonowania skrzyżowania analizy przepustowości skrzyżowań będą prowadzone w ramach modułu ICA.

11 Istota funkcjonowania modelu n Mając na uwadze fakt, iż sposób podróżowania, w tym wybór celu i środka podróży, zależy w dużej części od szeroko rozumianej dostępności systemów transportowych analizy modelowe prowadzone muszą być w krokach iteracyjnych.

12 Istota funkcjonowania modelu

13 Weryfikacja funkcjonowania modelu n W celu weryfikacji poprawności działania modelu zastosowano modele symulacyjne zbudowane zgodnie z prezentowaną konstrukcją dla dwóch miast Polski: Warszawy i Kielc. n Weryfikację modelu przeprowadzono metodą klasyczną oraz w ramach badań wrażliwości modelu na zmiany jego parametrów. n Metoda klasyczna weryfikacji poprawności modelu polegała na porównaniu wielkości potoków pasażerskich i liczby pojazdów pomierzonych w wybranych punktach bazowych z wielkościami analogicznych potoków uzyskanych w drodze symulacji (statystyka GEH).

14 Interaktywny Czterostopniowy Model Transportowy dla Miast w Środowisku VISUM Weryfikacja funkcjonowania modelu n Testy wrażliwości modelu miały na celu określenie reakcji modelu na zmiany w systemie transportowym miasta. n wprowadzenie nowego systemu transportowego (przeanalizowano efekt wprowadzenia odcinka centralnego linii metra w Warszawie wyniki symulacji porównano z wynikami uzyskanymi w Anglii po uruchomieniu podobnego odcinka w ramach Midland Metro uzyskując zbliżony udział przejęcia podróży z transportu indywidualnego).

15 Weryfikacja funkcjonowania modelu n budowa różnych wariantów II linii metra zmiana liczby podróżnych w poszczególnych systemach transportowych

16 Weryfikacja funkcjonowania modelu n budowa nowego mostu bez działań z zakresu usprawnień w transporcie publicznym (uzyskano zmniejszenie liczby podróżnych w transporcie publicznym), n podniesienie częstotliwości kursowania wybranej linii transportu publicznego (uzyskano nieznaczny wzrost liczby pasażerów w transporcie publicznym przy minimalnym spadku ruchu drogowego),

17 Weryfikacja funkcjonowania modelu n wprowadzenie sterowania ruchem drogowym dla wybranych skrzyżowań (nieznaczny spadek natężeń ruch drogowego na rzecz wzrostu liczby pasażerów transportu publicznego głównie w tramwajach) n budowa węzła przesiadkowego autobusowotramwajowego (uzyskano nieznaczny wzrost liczby pasażerów w transporcie publicznym przy minimalnym spadku ruchu drogowego), n wprowadzenie nowego osiedla mieszkaniowego o zadanej liczbie mieszkańców (wygenerowano nowe podróże, dociążono otaczającą infrastrukturę transportową),

18 Wnioski n Przeprowadzone testy modelu obejmujące statystkę GEH oraz wrażliwości modelu wskazały na jego prawidłowe działanie, a efekty zmian w układzie zagospodarowania miasta czy też sposobu funkcjonowania transportu publicznego wykazały reakcję modelu zgodną z wynikami obserwacji efektów wprowadzenia tego typu zmian w testowym obszarze miejskim. n Pomimo znacznie dłuższego czasu potrzebnego na realizację pełnego cyklu obliczeniowego, który w przypadku obliczeń przeprowadzonych dla miasta Warszawy przekraczał jedną godzinę, funkcjonowanie modelu należy uznać za sprawne, a uzyskane wyniki za wiarygodne.

19 Wnioski n Przedstawione metodyka budowy modeli transportowych umożliwia przygotowywanie i stosowanie modeli transportowych w jednym zwartym środowisku, jakim jest program VISUM. n Modele transportowe zbudowane w prezentowany sposób nie wymagają zakupu dodatkowych modułów programu VISUM mogą być budowane bez ponoszenia dodatkowych kosztów na oprogramowanie. n Zasadniczą zaletą prezentowanej metodologii jest możliwość szybkiego uzyskania efektów zmian w systemach transportowych i ich wzajemnego oddziaływania.

20 Wnioski n Jednocześnie model taki stanowi idealne narzędzie dla każdego organizatora transportu - daje bowiem odpowiedź na pytanie, na ile zmiany w systemach transportowych skutkować będą w zmianach obciążenia poszczególnych elementów infrastruktury transportowej. n Modele takie, choć wymagają dużej liczby danych zarówno dla okresu podstawowego, jak i analiz prognostycznych, z powodzeniem realizować można zarówno dla obszarów miejskich, jak i zamiejskich.