POLSKA AKADEMIA NAUK INSTYTUT GEOGRAFII I PRZESTRZENNEGO ZAGOSPODAROWANIA im. S. Leszczyckiego 00-818 Warszawa, ul. Twarda 51/55, http://www.igipz.pan.pl/ tel. (22) 6978841 fax (22) 6206221 e-mail: igipz@twarda.pan.pl http://www.igipz.pan.pl/ OPRACOWANIE METODOLOGII LICZENIA WSKAŹNIKA MIĘDZYGAŁĘZIOWEJ DOSTĘPNOŚCI TRANSPORTOWEJ TERYTORIUM POLSKI ORAZ JEGO OSZACOWANIE Aktualizacja 2010 O p r acowanie wykonane d l a Ministerstwa Rozwoju Regionalnego Zespół badawczy: doc. dr hab. Tomasz Komornicki (kierownik projektu) mgr Wojciech Pomianowski dr Piotr Rosik mgr Piotr Siłka mgr Marcin Stępniak doc. dr hab. Przemysław Śleszyński dr Jacek Wolski Warszawa lipiec 2010
Spis treści 1. WPROWADZENIE... 3 2. ZAŁOŻENIA METODOLOGICZNE... 6 2.1. Zmiany w podkładzie sieci drogowej i kolejowej... 6 2.2. Zmiany w założeniach ogólnych modelu prędkości ruchu... 9 2.2.1. Uwzględnienie stanu nawierzchni jako zmiennej warunkującej prędkość pojazdów w transporcie samochodowym... 9 2.2.2. Uwzględnienie większej ilości kategorii jednojezdniowych dróg krajowych i wojewódzkich wydzielonych na podstawie szerokości jezdni... 12 2.2.3. Wprowadzeniu nowej zmiennej warunkującej prędkość obszaru zabudowanego... 13 2.2.4. Wprowadzenie w modelu prędkości ruchu nowego rozwiązania nazwanego zasadą najsłabszego ogniwa... 14 2.2.5. Wprowadzenie funkcji logitowych w celu zbadania relacji między zmiennymi warunkującymi prędkość, a prędkością pojazdu... 14 3. APLIKACJA KOMPUTEROWA... 21 3.1. Uwagi użytkowe... 21 3.2. Symulacja... 22 3.3. Aktualizacja danych... 23 3.4. Wizualizacja i eksport wyników... 25 4. WSKAŹNIKI WYJŚCIOWE OBLICZONE DLA ROKU 2009... 26 4.1. Wskaźniki typu [B]... 26 4.2. Wskaźniki typu [A]... 30 4.3. Mapy... 31 5. INTERPRETACJA WYNIKÓW... 40 2
1. WPROWADZENIE Aktualizacja wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej (WMDT) została opracowana w Instytucie Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN w okresie od lutego do lipca 2010 r. na zamówienie Ministerstwa Rozwoju Regionalnego. Niniejszy Raport zawiera: opis zmian, które zaszły w stosunku do wcześniejszej wersji programu 1 (w tym założeń metodologicznych; rozdział 2), opis działania aplikacji komputerowej (rozdział 3) wyniki obliczeń przedstawione w postaci tabelarycznej i kartograficznej (rozdział 4) oraz wstępną interpretację wyników (rozdział 5). Aktualizacja WMDT przebiegała trójtorowo, tj. miało miejsce: 1) weryfikacja i doprecyzowanie założeń metodologicznych; 2) uszczegółowienie i aktualizacja baz danych, z których czerpie program przy obliczaniu wskaźnika; 3) poprawienie funkcjonalności aplikacji komputerowej. Natomiast szczegółowy zakres prac do wykonania, przewidziany zgodnie z umową zawartą pomiędzy MRR a IGiPZ PAN obejmował: 1) uaktualnienie założeń statystycznych modelu, dotyczących parametrów transportowych i społeczno-gospodarczych oraz zrealizowanych inwestycji z funduszy UE na poziomie krajowym, o dane na koniec 2008 roku (stany R-1, R-2); 2) wprowadzenie do modelu parametrów obrazujących jakość dróg krajowych, a w odniesieniu do stanu nawierzchni,, także dróg wojewódzkich (uzyskano dane z 16 Zarządów Dróg Wojewódzkich). Pozwoliło to na ocenę efektów prac modernizacyjnych wykonanych w ramach SPO Transport i częściowo ZPORR (inwestycje na drogach wojewódzkich) na podstawie baz danych z GDDKiA i 16 WDK odnośnie stanu krajowej sieci drogowej, tj. informacji dot.: liczby pasów i szerokości jezdni, istnienia lub nie utwardzonych poboczy, stanu nawierzchni dróg (np. koleiny, szorstkość, równość); 3) dodanie do modelu i aplikacji nowych modułów: a. dodatkowego modułu obliczającego wskaźniki ułatwiające porównania na poziomie ogólnokrajowym i regionalnym, np. uśredniony czas dojazdu do węzłów lub grup węzłów ośrodków na określonym poziomie w hierarchii sieci osadniczo-administracyjnej, tj. (a) stolicy kraju, (b) miast wojewódzkich, 1 Podstawowe założenia metodologiczne obliczania wskaźnika oraz przygotowania aplikacji komputerowej znajduj ą się na http://www.ewaluacja.gov.pl/wyniki/strony/infrastruktura.aspx 3
(c) miast powiatowych grodzkich + byłych wojewódzkich, (d) miast powiatowych. Wskaźnik będzie umożliwiał danie odpowiedzi na pytanie o efektywność transportowo-osadniczą pomiędzy różnymi szczeblami hierarchicznymi ośrodków, tj. (a)-(b), (b)-(c), (a-d) itd. 2 ; b. modułu pozwalającego na konstruowanie prostych rankingów węzłów (ośrodków) według obliczonego poziomu wskaźnika dostępności; 4) dodanie do modelu nowych odcinków sieci drogowej wynikających ze specyfiki SPOT, tak aby możliwa była ewaluacja projektów realizowanych m.in. w miastach; 5) wprowadzenie w modelu nowego obiektu inwestycje w postaci osobnej tablicy oraz dodatkowej kolumny w tablicy odcinków, dającej możliwość klasyfikacji (kategoryzacji) odcinków dróg według jej cech, np. rodzaju programu operacyjnego, działania, funduszu (EFRR, Fundusz Spójności); 6) dodanie do modelu nowych pustych kolumn, pozwalających na wprowadzanie przez użytkownika dodatkowych parametrów, w tym kosztów realizacji inwestycji; 7) wprowadzenie zmian technicznych w aplikacji komputerowej pozwalających m.in. na wybieranie grupy odcinków i łączne modyfikowanie ich danych oraz sortowanie odcinków wg dowolnej kolumny (co ułatwi np. znajdowanie wszystkich odcinków należących do jednej inwestycji); 8) przygotowanie drugiego pliku wyjściowego dla stanu infrastruktury z roku 2004 oraz oszacowanie wartości WMDT dla Polski i 16 regionów. Na szczególne podkreślenie zasługuje fakt, że do programu udało się wprowadzić dane o parametrach funkcjonalno-technicznych dróg krajowych i wojewódzkich, w tym o stanie ich nawierzchni 3. Zadanie to samo w sobie było poważnym wyzwaniem technicznoorganizacyjnym, a jego powodzenie zasługuje na upowszechnienie, szczególnie w instytucjach decyzyjnych i inżynieryjno-transportowych, gdyż dotychczas nikt w Polsce nie przygotował podobnej wspólnej bazy dla całego kraju na tym poziomie szczegółowości przestrzennej. Dzięki temu modele prędkości ruchu na drogach kołowych (dla ruchu samochodów), zostały wzbogacone o zmienną istotną z punktu widzenia ewaluacji projektów modernizacyjnych. Spośród istotnych zmian w nowej wersji programu na uwagę zasługuje również znaczne uszczegółowienie przebiegu i organizacji topologicznej dróg 2 W ostatecznym rezultacie zdecydowano się na uproszczenie tej hierarchii do trzech poziomów administracyjno-osadniczych, tj. stolicy kraju, miast wojewódzkich i powiatowych (z zastrzeżeniem agregacji w aglomeracjach i konurbacjach). Było to powodowane faktem, że w części województw niektóre poziomy hierarchiczne całkowicie się nakładały (lubuskie, opolskie) oraz że strefy oddziaływań i ciążeń byłych miast wojewódzkich (1975-1999) znacznie przecinają obecne granice województw, co prowadziłoby do zniekształceń interpretacyjnych. 3 Było to możliwe dzięki wydatnej pomocy MRR, polegającej m.in. na skierowaniu pisma do Zarządów Dróg Wojewódzkich z prośbą o udostępnienie danych źródłowych. W wyniku przeprowadzenia wielu rozmów telefonicznych oraz korespondencji mailowej z poszczególnymi Zarządami, Wykonawca rekomenduje wprowadzenie spójnego systemu oceny stanu nawierzchni na drogach krajowych i wojewódzkich. Pozwoliłby on na większa koordynację działań inwestycyjnych oraz modernizacyjnych (por. podrozdział 2.2.1). 4
kołowych. W wyniku przeprowadzonych prac nastąpiło zwiększenie liczby odcinków i węzłów o blisko 100%. Wskaźnik Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski i obsługująca go aplikacja komputerowa stanowi kolejny, zapewne nie ostatni etap prac zmierzających do lepszego rozpoznania funkcjonowania systemów transportowo-osadniczych kraju oraz oceny (ewaluacji) efektów realizacji różnorodnych projektów inwestycyjnych. Powstałe narzędzie w najbliższym czasie zostanie wykorzystane m.in. w ramach prac nad ewaluacją ex post dla NPR 2004-2006 (Projekt: Ocena wpływu inwestycji infrastruktury transportowej realizowanych w ramach polityki spójności na wzrost konkurencyjności regionów, realizowany jest przez IGiPZ PAN w okresie od marca do października 2010). Dotychczasowe prace nad WMDT oraz prowadzone równolegle inne studia nad szeroko rozumianą efektywnością transportowo-osadniczą kraju wskazują, że w przyszłości potrzebne jest rozbudowywanie programu o kolejne funkcje, umożliwiające analizy przestrzenne związane z dostępnością czasowo-transportową. Można tu wymienić zwłaszcza obliczenia czasów przejazdów pomiędzy węzłami (miastami) w postaci macierzy odległości czasowej, wytyczanie izochron (obszarów o jednakowym czasie dojazdu) oraz prezentację wyników obliczeń na mapach, np. w postaci kartogramów i kartodiagramów. Pozwoli to na bardziej efektywne analizy związane nie tylko z oceną realizacji konkretnych inwestycji transportowych, ale także badań zasięgów oddziaływania miast i stref ich ciążeń, dojazdów do pracy, czy popytu na usługi transportowe. W szczególności prowadzone obecnie w IGiPZ PAN prace teoretyczne i projektowe (W. Pomianowski) dadzą w niedalekiej przyszłości możliwość uzyskania odpowiedzi na nowe pytania dotyczące sieci transportowej, tj. 1) odnajdowania i ilustrowania zmian w układzie najkrótszych tras po modyfikacjach sieci; 2) wyznaczania odcinków sieci dających największą poprawę efektywności po modernizacji; 3) wskazywania wąskich gardeł (odcinków wrażliwych na wstrzymanie ruchu); 4) porównywania strategii inwestycyjnych w układzie drobne-duże oraz ciągłe-rozproszone. Kolejnym istotnym rozszerzeniem modelu, które doprowadzi do zwiększenia jego dokładności, będzie też włączenie faktycznego natężenia ruchu (P. Rosik, W. Pomianowski), co pozwoli m.in. na modelowanie prędkości ruchu w zależności od kongestii, istotnej szczególnie na obszarach zurbanizowanych w przypadku dojazdów do pracy. Optymalne byłoby tutaj znalezienie średniodobowej (średniotygodniowej, średniorocznej) prędkości ruchu, ważonej liczbą pojazdów biorących udział w przemieszczeniach (P. Śleszyński). Ogólnie, zagadnienia te powinny być w przyszłości sukcesywnie włączane do wskaźnika WMDT i jego ewentualnej rozbudowy o nowe funkcje. 5
2. ZAŁOŻENIA METODOLOGICZNE 2.1. Zmiany w podkładzie sieci drogowej i kolejowej Na potrzeby projektu przygotowano nowy podkład drogowy zawierający bazę dróg krajowych i dróg wojewódzkich wraz z odcinkami planowanymi (trasami o których wiadomo, że planuje się ich realizację po nowym śladzie np. autostrady, obwodnice, nowe odcinki dróg wojewódzkich). Do jego opracowania wykorzystano zgeokodowany podkład drogowy udostępniony przez GDDKiA (drogi krajowe) oraz bazy własne IGiPZ PAN (drogi wojewódzkie i odcinki planowane). W przypadku bazy dróg krajowych zweryfikowano ich przebieg i dołączony pikietaż poszczególnych odcinków. W przypadku bazy dróg wojewódzkich dane dotyczące pikietażu odcinków wprowadzono na podstawie informacji zawartych w opracowaniu Generalny Pomiar Ruchu 2005. Ponadto w obu bazach wydzielono odcinki, które zostały zmodernizowane bądź wybudowane w latach 2004-2010 ze środków Funduszu Spójności (inwestycje ukończone do końca roku 2009), ZPORR, SPOT i INTERREG. Przygotowano także osobny podkład drogowy przedstawiający hipotetyczny stan sieci drogowej uwzględniający stan bez przeprowadzenia inwestycji w ramach wyżej wymienionych projektów. W efekcie uzyskano podkład zawierający 9274 odcinki, w tym 8860 odcinków istniejących i 414 planowanych, a także informację o 178 inwestycjach drogowych i 4 zakończonych inwestycjach kolejowych. Odcinków objętych inwestycjami jest więcej niż samych inwestycji ponieważ część spośród inwestycji była prowadzona na kilku odcinkach bazy. Szczegółową strukturę odcinków przedstawia tabela 2.1. Tabela 2.1. Struktura bazy odcinków podkładu drogowego Kategoria dróg Liczba odcinków istniejące planowane zmodernizowane* razem Krajowe 5 989 354 385 6 343 Wojewódzkie 2 871 60 179 2 931 Razem 8 860 414 564 9 274 * w latach 2004-2010 w ramach Funduszu Spójności, ZPORR, SPOT i INTERREG. Każdy odcinek podzielono czasowo na stumetrowe fragmenty na podstawie znajdującego się w bazie pikietażu, a w przypadku odcinków planowanych na podstawie długości odczytanej przez wykorzystywane oprogramowanie GIS. Następnie dla każdego stumetrowego fragmentu obliczono parametry wykorzystywane następnie przez opracowany model prędkości ruchu. Ich szczegółowy opis zawiera tabela 2.2. 6
Tabela 2.2. Parametry charakteryzujące pojedyncze stumetrowe fragmenty odcinków Nazwa parametru Stan nawierzchni Opis* Źródło danych Sposób agregacji danych** Syntetyczny wskaźnik stanu nawierzchni Szerokość jezdni Suma szerokości wszystkich pasów jadących na wprost plus połowa szerokości utwardzonych i umocnionych poboczy; parametr wykorzystywany do wyznaczenia kategorii drogi Ludność Liczba ludności w buforze 5 kilometrów Obszar zabudowany Ukształtowanie terenu Obliczono odsetek obszaru zabudowanego w buforze 100 metrów. Stumetrowy odcinek traktowano jako przebiegający przez teren zabudowany w przypadku gdy wynik obliczeń przekraczał 30% Wartość odchylenia standardowego różnic wysokości w heksagonie o boku 3 kilometrów 1) baza SOSN udostępniona przez GDDKiA (dla dróg krajowych) 2) bazy stanu nawierzchni udostępnione przez poszczególne Zarządy Dróg Wojewódzkich. 1) baza szerokości pasów i danych o poboczach udostępniona przez GDDKiA (dla dróg krajowych; 2) bazy szerokości jezdni udostępnione przez poszczególne Zarządy Dróg Wojewódzkich. Rozmieszczenie ludności w rejonach spisowych w 2008 roku Warstwa obszar zabudowany ze zbiorów IGiPZ PAN Baza wysokościowa numerycznego modelu terenu według SRTM-3 4 Średnia dla stumetrowych fragmentów tworzących dany odcinek Średnia dla stumetrowych fragmentów tworzących dany odcinek Średnia dla stumetrowych fragmentów tworzących dany odcinek Odsetek długości odcinka znajdujący się na terenie zabudowanym Średnia dla stumetrowych fragmentów tworzących dany odcinek *szczegółowy opis sposobu obliczania poszczególnych parametrów znajduje się w podrozdziale 2.2. **przy obliczaniu wartości parametru dla całych odcinków tworzących podkład drogowy wykorzystywany przez aplikację komputerową. Ponadto przygotowano warstwę węzłów składającą się z 7350 rekordów, przy czym 333 przypisanych było do ośrodków powiatowych, a 71 odpowiadało przejściom granicznym i możliwym miejscom przekroczenia granicy (w przypadku granic z państwami ze strefy Schengen). W bazie znalazło się także 6946 węzłów technicznych, nieistotnych z punktu widzenia obliczanych wskaźników, ale niezbędnych dla poprawnego funkcjonowania aplikacji komputerowej. 4 Satelitarne skanowanie interferometryczne Shuttle Radar Topography Mission, przeprowadzone w lutym 2000 r. przez NASA. Dane są udostępniane dla całego świata (54 S-60 N) w rozdzielczości 3 3, przy czym dla szerokości geograficznych, w których jest położona Polska, jest to około 60x90 m. Obliczenia, które przeprowadzono, bazowały na zgeneralizowanej szczegółowości do siatki 125x125 m. 7
Ryc. 2.1. Procedura przygotowania podkładu drogowego. 8
2.2. Zmiany w założeniach ogólnych modelu prędkości ruchu Model prędkości został dostosowany do wymagań Zamawiającego. Modyfikacja modelu polegała głównie na: 1. uwzględnieniu stanu nawierzchni jako zmiennej warunkującej prędkość pojazdów; 2. uwzględnieniu większej ilości kategorii jednojezdniowych dróg krajowych i wojewódzkich, wydzielonych na podstawie obliczonej szerokości jezdni; 3. wprowadzeniu nowej zmiennej warunkującej prędkość obszaru zabudowanego; 4. wprowadzeniu nowego rozwiązania nazwanego zasadą najsłabszego ogniwa w modelu prędkości ruchu; 5. wprowadzeniu funkcji logitowych w celu zbadania relacji między zmiennymi warunkującymi prędkość, a prędkością pojazdu. 2.2.1. Uwzględnienie stanu nawierzchni jako zmiennej warunkującej prędkość pojazdów w transporcie samochodowym Stan nawierzchni został uwzględniony jako jedna ze zmiennych warunkujących prędkość pojazdu na sieci dróg krajowych i wojewódzkich (z wyjątkiem autostrad i dróg ekspresowych, dla których przyjęto, że stan nawierzchni nie wpływa na prędkość jazdy). Stan nawierzchni na drogach krajowych został obliczony zgodnie z Systemem Oceny Stanu Nawierzchni (SOSN). Dane, przekazane dla IGiPZ PAN przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA; stan na koniec 2008 roku), dotyczyły pięciu parametrów techniczno-eksploatacyjnych. Są to: stan spękań, równość podłużna, głębokość kolein, stan powierzchni oraz właściwości przeciwpoślizgowe. Zgodnie ze Wskaźnikiem Oceny Globalnej Stanu Nawierzchni 5 przyjęto następujące wagi dla poszczególnych parametrów technicznoeksploatacyjnych j 6 (tabela 2.3). 5 System Oceny Stanu Nawierzchni SOSN, Wytyczne Stosowania, Biuro Studiów Sieci Drogowej Generalnej Dyrekcji Dróg, Warszawa, s. 14. 6 Zgodnie z priorytetem poprawy stanu strukturalnego nawierzchni, założono, że stan spękań (w1) i stan powierzchni (w4) mają łączny udział 60%, po 30% każdy. Ponieważ koleiny (w3) mają również duży wpływ na spadek prędkości (zakłada się w modelu że 20%), pozostałe parametry, czyli równość podłużna (w2) oraz właściwości przeciwpoślizgowe (w5) tylko po 10%.
Tabela 2.3. Wagi dla parametrów techniczno-eksploatacyjnych Parametr techniczno-eksploatacyjny wj (j=5) Wagi Wskaźnik spękań w1 0,3 Równość podłużna w2 0,1 Koleiny w3 0,2 Wskaźnik stanu powierzchni w4 0,3 Właściwości przeciwpoślizgowe w5 0,1 Źródło: opracowanie własne. Zgodnie z otrzymanymi danymi z GDDKiA zastosowano rozkład ocen stanu nawierzchni wyrażony w czterostopniowej skali (A, B, C, D) dla poszczególnych parametrów. Założono, że stan dobry (A) nie wpływa na redukcję prędkości - dlatego Oj = 1 (ocena klasy według wpływu na prędkość), stan zadawalający (B) skutkuje natomiast nieznacznym zwolnieniem, tj. Oj=0,98, stan niezadawalący (C) to zwolnienie prędkości o 5% (Oj = 0,95), a stan zły (D) to spadek prędkości o 10% (Oj = 0,9) (tabela 2.4). Tabela 2.4. Ocena stanu nawierzchni według klasy Stan nawierzchni Klasa Oj Dobry A 1,00 Zadawalający B 0,98 Niezadawalający C 0,95 Stan zły D 0,90 Źródło: opracowanie własne. Syntetyczny wskaźnik stanu nawierzchni f s (współczynnik wpływu stanu nawierzchni w zależności od parametrów j na spadek prędkości pojazdów) przyjmuje wartość jak we wzorze: gdzie: f S współczynnik wpływu stanu nawierzchni na prędkość, W j waga dla parametru techniczno-eksploatacyjnego j, O j ocena klasy stanu nawierzchni według wpływu na prędkość. Założono ponadto, że gdy którykolwiek z parametrów techniczno-eksploatacyjnych dla badanego odcinka drogi został oceniony jako zły (D) oznacza to, że na tym odcinku niezależnie od oceny innych parametrów techniczno-eksploatacyjnych, stan nawierzchni jest zły, czyli następuje spadek prędkości o 10%. Przykładowe wartości współczynnika stanu nawierzchni (f S ) w zależności od klas parametrów techniczno-eksploatacyjnych pokazano w tabeli 2.5. 10
Tabela 2.5. Przykładowe wartości współczynnika stanu nawierzchni (fs) Klasy parametrów techniczno-eksploatacyjnych Odcinek Stan spękań Równość podłużna Głębokość kolein Stan powierzchni Właściwości przeciwpoślizgowe Odcinek 1 A B C D A f S Odcinek 2 A B C C C Odcinek 1 (Oj) 1,00 0,98 0,95 0,90 1,00 0,90 Odcinek 2 (Oj) 1,00 0,98 0,95 0,95 0,95 0,97 Wagi (Wj) 0,30 0,10 0,20 0,30 0,10 Źródło: opracowanie własne. Znacznie większe trudności w ocenie stanu nawierzchni napotkano przy drogach wojewódzkich. O ile dla dróg krajowych istnieje spójny system oceny stanu nawierzchni zgodny ze standardem SOSN, o tyle dla dróg wojewódzkich takiego spójnego systemu nie ma. Poszczególne Zarządy Dróg Wojewódzkich nie są zobligowane do oceny stanu nawierzchni i każdy we własnym zakresie prowadzi analizę. Tylko niektóre z województw (m.in. łódzkie, małopolskie, mazowieckie, opolskie lub warmińsko-mazurskie) prowadzą ocenę stanu dróg wojewódzkich, zgodnie z systemem SOSN. Pozostałe województwa oceniają ją na podstawie wcześniej zakupionych programów komputerowych (m.in. śląskie oraz podkarpackie), oceniają jedynie na podstawie nośności (wielkopolskie) lub prowadzą ocenę stanu nawierzchni na innych warunkach. Ponadto województwa oceniają stan dróg w różnych latach co dodatkowo skutkuje trudnościami przy porównaniach między województwami. W powyższych przypadkach Wykonawca został zmuszony do uśredniania wyników dla poszczególnych województw na podstawie: 1) danych przesłanych przez Zarządy Dróg Wojewódzkich, niespójnych z systemem SOSN lub 2) średnich wartości stanu nawierzchni dla dróg wojewódzkich w Polsce. W celu uproszczenia obsługi aplikacji, jedynym parametrem wprowadzanym przez użytkownika programu jest długość odcinka modernizowanego na którym nastąpiła zmiana stanu nawierzchni s m. Użytkownik programu wybiera odcinek podkładu drogowego na którym nastąpiła modernizacja o długości s i, a następnie wpisuje długość odcinka modernizowanego s m (s m s i ). Obliczenia w programie następują na podstawie wzoru: gdzie: f Sm współczynnik wpływu stanu nawierzchni na prędkość po modernizacji, f S współczynnik wpływu stanu nawierzchni na prędkość przed modernizacją, s m długość odcinka modernizowanego, s i długość odcinka podkładu drogowego, na którym nastąpiła modernizacja. 11
Rekomendacja. Należy zaznaczyć, że w wyniku przeprowadzenia wielu rozmów telefonicznych oraz korespondencji mailowej z poszczególnymi Zarządami Dróg Wojewódzkich, Wykonawca rekomenduje wprowadzenie spójnego systemu oceny stanu nawierzchni na drogach krajowych i wojewódzkich. Pozwoliłby on na większą koordynację działań inwestycyjnych oraz modernizacyjnych ze strony Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad i poszczególnych Zarządów Dróg Wojewódzkich. 2.2.2. Uwzględnienie większej ilości kategorii jednojezdniowych dróg krajowych i wojewódzkich wydzielonych na podstawie szerokości jezdni W dotychczasowym modelu prędkości ruchu nie uwzględniano w wystarczający sposób różnic w szerokości jezdni jakie istnieją na jednojezdniowych drogach krajowych i wojewódzkich i w dużym stopniu determinują prędkość pojazdów, m.in. przez wpływ na możliwość wyprzedzania innych pojazdów. Możliwość uwzględnienia szerokości jezdni w modelu zaistniała po otrzymaniu bazy szerokości pasów i danych o poboczach udostępnionej przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad oraz baz szerokości jezdni udostępnionych przez poszczególne Zarządy Dróg Wojewódzkich. W przypadku dróg krajowych przy obliczaniu szerokości jezdni uwzględniono sumę szerokości wszystkich pasów jadących na wprost oraz połowę szerokości poboczy utwardzonych i umocnionych, np. przy jezdni szerokiej na 3,5 m pasa w każdą stronę i 1 m szerokości pobocza utwardzonego lub umocnionego z każdej strony jezdni szerokość wyniesie 8 m. Wyróżniono następujące kategorie jednojezdniowych dróg krajowych i wojewódzkich (tabela 2.6). Tabela 2.6. Kategorie jednojezdniowych dróg krajowych i wojewódzkich według szerokości jezdni Jednojezdniowe Jednojezdniowe drogi krajowe drogi wojewódzkie Szerokość drogi kategoria w kategoria w szerokość szerokość modelu modelu Droga wąska do 6,5 m c4 do 5,5 m e4 Droga średnio szeroka 6,5-7,5 m c3 5,5-6,5 m e3 Droga szeroka 7,5-9,5 m c2 6,5-7,5 m e2 Droga bardzo szeroka >9,5 m c1 >7,5 m e1 Źródło: opracowanie własne. Szerokość jezdni determinuje redukcję prędkości następującą w wyniku występowania w buforze odcinka sieci dróg krajowych lub wojewódzkich trzech zmiennych wchodzących do modelu zgodnie z zasadą najsłabszego ogniwa (zaludnienie w buforze 5 km wokół odcinka, przejazd przez obszar zabudowany oraz ukształtowanie powierzchni 12
terenu). Redukcja prędkości jest większa na drogach wąskich, mniejsza na szerokich. Szczegółowy rozkład prędkości dla poszczególnych kategorii dróg w dalszej części opracowania (podrozdział 2.2.5). 2.2.3. Wprowadzeniu nowej zmiennej warunkującej prędkość obszaru zabudowanego Funkcjonujący do tej pory w modelu prędkości parametr zaludnienia w buforze odcinka drogi w sposób niezadawalający określał redukcję prędkości na mniej zaludnionych obszarach zabudowanych, na których kierowcy również napotykają znaki ograniczenia prędkości. Z tego względu Wykonawca zadecydował o wprowadzeniu do modelu kolejnego parametru warunkującego prędkość jakim jest przejazd przez obszar zabudowany. Takie działanie było możliwe dzięki wykorzystaniu bazy obszarów zabudowanych, ze zbiorów Pracowni Kartograficznej i Systemów Informacji Geograficznej IGiPZ PAN (aktualność na 2004 r.). Założono, że jako obszar zabudowany będzie traktowany obszar, dla którego ponad 30% terenu zajmują zabudowania. Stwierdzono, że 30% odsetek terenu zabudowanego daje duże prawdopodobieństwo wystąpienia znaku drogowego redukującego prędkość pojazdów na danym odcinku. Założono arbitralnie, że znaki drogowe redukują prędkość pojazdu w różnym stopniu, w zależności od kategorii drogi (tabela 2.7). Obliczono odsetek obszaru zabudowanego w buforze stumetrowym wokół każdego krótkiego (100 m) fragmentu sieci drogowej. Następnie obliczono dla dłuższych odcinków wchodzących do modelu udział fragmentów stumetrowych charakteryzujących się ponad 30-procentowym udziałem obszaru zabudowanego w buforze 100 metrowym. Założono, że ograniczenia prędkości na odcinkach zabudowanych różnią się w zależności od kategorii drogi (tabela 2.7). Tabela 2.7. Prędkości na obszarze zabudowanym według kategorii drogi Charakterystyka Kategoria drogi a j k b c4 c3 c2 c1 d e4 e3 e2 e1 Prędkość kodeksowa poza obszarem zabudowanym 130 110 100 100 90 90 90 90 90 90 90 90 90 Prędkość na obszarze zabudowanym 120 100 90 75 65 60 55 50 65 60 55 50 45 a autostrada, j droga ekspresowa dwujezdniowa, k droga ekspresowa jednojezdniowa, b droga krajowa dwujezdniowa, c4, c3, c2, c1 drogi krajowe jednojezdniowe (oznaczenia w tabeli 2.6), d droga wojewódzka dwujezdniowa, e4, e3, e2, e1 drogi wojewódzkie jednojezdniowe (oznaczenia w tabeli 2.6). Źródło: opracowanie własne. 13
2.2.4. Wprowadzenie w modelu prędkości ruchu nowego rozwiązania nazwanego zasadą najsłabszego ogniwa W odróżnieniu od wcześniejszych wersji modelu, gdzie redukcja prędkości następowała w wyniku mnożenia współczynników zaludnienia oraz ukształtowania powierzchni, w najnowszej wersji modelu wykorzystano tzw. zasadę najsłabszego ogniwa. Zasada polega na tym, że spośród grupy zmiennych warunkujących prędkość wybiera się tą, która skutkuje największą redukcją prędkości na danym odcinku, odrzucając pozostałe jako nieistotne. W ten sposób uwzględnione zostały w modelu następujące zmienne: - zaludnienie w buforze 5 km, - obszar zabudowany, - ukształtowanie terenu. Zmienną, dla której nie zastosowano zasady najsłabszego ogniwa jest stan nawierzchni. Stan nawierzchni drogi jest dodatkowym, niezależnym od pozostałych czynników parametrem redukującym prędkość. 2.2.5. Wprowadzenie funkcji logitowych w celu zbadania relacji między zmiennymi warunkującymi prędkość, a prędkością pojazdu W dotychczasowym modelu prędkości ruchu redukcja prędkości następowała skokowo. Modyfikacja modelu miała na celu wprowadzenie funkcji logitowych, tak by redukcja prędkości miała charakter ciągły w zależności od liczby ludności w buforze odcinka, odsetka obszaru zabudowanego lub ukształtowania powierzchni terenu. W przypadku zmiennej, jaką jest liczba ludności w buforze odcinka, dla różnych kategorii drogi przyjęto pewne poziomy minimalnych prędkości zgodnie z wynikami otrzymanymi np. w systemie Community Traffic stosowanego przez firmę NaviEkspert, gdzie na mapach średniej prędkości w dużych miastach w Polsce średnia prędkość waha się w granicach 25-34 km/h 7. Do obliczenia średniej prędkości na odcinku drogi w zależności od kształtowania się parametru liczby ludności w buforze 5 km wykorzystano dostępną w IGiPZ PAN bazę rozmieszczenia ludności w obszarach spisowych w 2008 roku. Zastosowano następujący wzór: gdzie: v Li - prędkość wynikająca z wpływu ludności zamieszkałej w buforze 5 km na odcinku drogi i, v kmax górny limit prędkości (dla - ) v kmin dolny limit prędkości (dla + ) 7 http://www.naviekspert.pl/ 14
L sc parametr kształtu funkcji logitowej: nachylenie krzywej L (średnia) parametr kształtu funkcji logitowej: punkt średni na osi Y (zbliżony do średniej L) L liczba ludności w buforze 5 km wokół odcinka. Dla powyższej funkcji wybrano następujące parametry (tabela 2.8): Tabela 2.8. Wybrane parametry dla funkcji wpływu ludności na prędkość Kategoria Wybrane parametry drogi v kmin v kmax L (średnia) L sc nachylenie a 110 132,7 100 000 2 j 90 112,7 150 000 2 k 80 102,7 100 000 2 b 50 106,8 50 000 2 c4 36 97,3 40 000 2 c3 34 97,6 38 000 2 c2 32 97,8 36 000 2 c1 30 98,1 34 000 2 d 45 96,1 45 000 2 e4 28 98,4 33 000 2 e3 27 98,5 30 000 2 e2 26 98,7 27 000 2 e1 25 98,8 24 000 2 Źródło: opracowanie własne. Wpływ liczby ludności na prędkość pojazdu dla poszczególnych kategorii dróg pokazano na rysunku 2.2. Rozkład spadków prędkości wynikający z liczby ludności w buforze 5 km wokół odcinka dla sieci dróg krajowych i wojewódzkich w Polsce zobrazowano na rysunku 2.3 (kolor brązowy największy wpływ na redukcję prędkości w miastach, kolor niebieski wpływ minimalny na odcinkach poza miastami, szczególnie na rzadko zaludnionych terenach). 15
Ryc. 2.2. Wpływ ludności w buforze 5 km na redukcję prędkości (funkcje logitowe) Źródło: opracowanie własne. Rys. 2.3. Wpływ liczby i zagęszczenia ludności w buforze 5 km na redukcję prędkości na sieci drogowej w Polsce. Barwy niebieskie wpływ najmniejszy, barwy brązowe - wpływ największy Źródło: opracowanie własne. 16
Kolejną zmienną warunkującą redukcję prędkości jest przejazd przez obszar zabudowany. Prędkość wynikająca z wpływu obszaru zabudowanego na odcinku drogi wynika ze wzoru: gdzie: v Zi prędkość wynikająca z wpływu obszaru zabudowanego na odcinku drogi i, v kz prędkość na obszarze zabudowanym dla kategorii drogi k, v kn prędkość na obszarze niezabudowanym dla kategorii drogi k, s zi udział obszaru zabudowanego w łącznej długości odcinka i, s ni udział obszaru niezabudowanego w łącznej długości odcinka i. Wpływ obszaru zabudowanego na prędkość pojazdu pokazuje rysunek 2.4. Rozkład spadków prędkości wynikający z przejazdów przez obszary zabudowane dla sieci dróg krajowych i wojewódzkich w Polsce zobrazowano na rysunku 2.5 (kolor brązowy największy wpływ na terenach zurbanizowanych, kolor niebieski wpływ minimalny, np. na obszarze północnej i zachodniej Polski). Ryc. 2.4. Wpływ obszaru zabudowanego na redukcję prędkości (funkcje logitowe) Źródło: opracowanie własne. 17
Ryc. 2.5. Wpływ obszaru zabudowanego na redukcję prędkości na sieci drogowej w Polsce. Barwy niebieskie wpływ najmniejszy, barwy brązowe - wpływ największy Źródło: opracowanie własne. Trzecim parametrem wchodzącym do modelu zgodnie z zasadą najsłabszego ogniwa jest ukształtowanie terenu określone przez wartości odchylenia standardowego różnic wysokości w heksagonie o boku 3 km. Odchylenie to zostało obliczone dzięki wykorzystaniu bazy wysokościowej numerycznego modelu terenu według SRTM-3. Prędkość wynikająca z wpływu spadków terenu na odcinku drogi wynika ze wzoru: gdzie: v Ui prędkość wynikająca z wpływu spadków terenu na odcinku drogi i, vk max górny limit prędkości (dla - ) v kmin dolny limit prędkości (dla + ) U sc parametr kształtu funkcji logitowej: nachylenie krzywej U (średnia) parametr kształtu funkcji logitowej: punkt średni na osi Y (zbliżony do średniej U) U odchylenie standardowe różnic wysokości w heksagonie o boku 3 km. Dla powyższej funkcji wybrano następujące parametry (tabela 2.9). 18
Tabela 2.9. Wybrane parametry dla funkcji wpływu ukształtowania terenu na prędkość Kategoria drogi v kmin Wybrane parametry v kmax U (średnia) U sc nachylenie a 100 134,5 70 2 j 90 113 70 2 k 80 103 70 2 b 20 107 70 2,5 c4 10 97 66 2,5 c3 10 97 63 2,5 c2 10 97 60 2,5 c1 10 97 58 2,5 d 10 97 70 2,5 e4 10 97 56 2,5 e3 10 97 54 2,5 e2 10 97 51 2,5 e1 10 97 48 2,5 Źródło: opracowanie własne. Wpływ spadków terenu na prędkość pojazdu pokazano na rysunku 2.6. Rozkład spadków prędkości wynikający z przejazdów przez tereny o różnym ukształtowaniu powierzchni zobrazowano na rycinie 2.7 (kolor brązowy największy wpływ na terenach górskich, kolor niebieski wpływ minimalny na nizinach). Ryc. 2.6. Wpływ spadków terenu na redukcję prędkości (funkcje logitowe) Źródło: opracowanie własne. 19
Ryc. 2.7. Wpływ spadków terenu na redukcję prędkości na sieci drogowej w Polsce. Barwy niebieskie wpływ najmniejszy, barwy brązowe - wpływ największy Źródło: opracowanie własne. Zgodnie z zasadą najsłabszego ogniwa ogólny wzór na prędkość na odcinku i wygląda następująco: gdzie: v i prędkość na odcinku i, f Si współczynnik wpływu stanu nawierzchni na odcinku i na prędkość pojazdu, f Li prędkość wynikająca z wpływu ludności zamieszkałej w buforze 5 km na odcinku drogi i, f Zi prędkość wynikająca z wpływu obszaru zabudowanego na odcinku drogi i, f Ui prędkość wynikająca z wpływu spadków terenu na odcinku drogi i. 20
3. APLIKACJA KOMPUTEROWA dotyczy wersji 3.1.0 3.1. Uwagi użytkowe Zawartość dostarczonego dysku z oprogramowaniem należy przekopiować na twardy dysk do uprzednio założonego folderu. Nie jest potrzebna żadna procedura instalacyjna. Model uruchamiamy jest przez kliknięcie na plik MT_IGiPZ.exe. Główne okno programu przedstawiono na rycinie 3.1. Podstawową jednostką przechowywania danych i stanu modelu jest plik z rozszerzeniem.mt_igipz. Podfolder Dane zawiera z początku jeden, domyślny stan modelu na rok 2010 o nazwie 2010.mt_igipz. Po otwarciu modelu przyciskiem Otwórz... można albo uruchomić symulację przyciskiem Start albo przystąpić do modyfikowania danych. Nowy stan modelu zapisujemy na dysku przyciskiem Zapisz..., podając nazwę pliku. Kolejne uruchomienie programu można rozpocząć od otwarcia dowolnego pliku, a więc można prowadzić symulację wychodząc od stanu pierwotnego albo zmienionego. Ryc. 3.1. Główne okno programu 21
3.2. Symulacja Obliczenia wskaźników, które rozpoczynamy przyciskiem Start składają się z dwóch etapów. Pierwszy z nich jest realizowany osobno dla każdej podsieci i składa się z następujących czynności, wykonywanych na strukturze grafu ważonego, nieskierowanego (ang. weighted undirected graph): budowanie trzech równoważnych reprezentacji grafu: listy przyległości węzłów (ang. adjacency list), listy krawędzi i macierzy interakcji (n x n węzłów); obliczanie czasu przejazdu dla odcinków; odnajdywanie tras najszybszego przejazdu według kryterium czasu, z zastosowaniem zmodyfikowanego algorytmu Dijkstry. Wynikiem pierwszego etapu są 4 macierze odległości (n n węzłów) uzupełnione o analogiczną macierz tras (wykaz odcinków wchodzących w skład każdej trasy). Drugi etap prowadzi już do otrzymania końcowych wskaźników, a w jego toku są wykonywane następujące czynności: obliczanie wskaźnika dostępności dla każdego węzła powiatowego z użyciem mas węzłów docelowych, obliczanie wskaźnika dostępności dla każdego przejścia granicznego, sumowanie i uśrednianie do wskaźników wojewódzkich, sumowanie do wskaźnika krajowego, z ważeniem masą własną węzłów. Ponieważ obliczenia grafowe są bardzo czasochłonne, położono duży nacisk na usprawnienie algorytmu odnajdywania tras. Głównym problemem było rozciągnięcie algorytmu Dijkstry (który wyznacza najkrótszą trasę między dwoma węzłami) na całą macierz n n węzłów bez mechanicznego powtarzania obliczeń. W wyniku prac osiągnięto kilkudziesięciokrotne przyśpieszenie obliczeń w stosunku do rozwiązania siłowego. Drugą modyfikacją było rozłożenie algorytmu w taki sposób, aby obliczenia były prowadzone wielowątkowo w wyniku tego usprawnienia algorytm uległ kolejnemu przyśpieszeniu. W trzeciej edycji, program jest przystosowany do pełnego wykorzystania mocy obliczeniowej procesorów o dowolnej liczbie rdzeni. Testy na komputerze z 4-rdzeniowym procesorem Intel Xeon 2.67GHz dały czas wykonania 11 s. W przypadku średniej klasy komputerów biurowych należy się spodziewać czasów 30-120 s. W trakcie symulacji można przeglądać dane, lecz nie można ich modyfikować. Dopóki przycisk Start jest zmieniony na Stop, można przerwać symulację i cofnąć się do edycji danych. 22
3.3. Aktualizacja danych Cztery przyciski widoczne na fioletowym tle modelu prowadzą do pięciu tablic z danymi, które można modyfikować (rycina 3.2). A B Ryc. 3.2. Sposób aktualizacji danych. A. Dane społeczno-gospodarcze do obliczania mas węzłów, B dane sieci transportowej. 23
Dwie tablice Dane Statystyczne: powiaty / województwa zawierają dane społecznoekonomiczne publikowane przez Główny Urząd Statystyczny. Modyfikacja danych odbywa się przez wybranie odpowiedniej zmiennej, przekopiowanie danych z arkusza kalkulacyjnego lub tekstu i wklejenie do modelu. Okno Praca Przewozowa zawiera 6 najważniejszych parametrów transportu krajowego z publikacji Transport. Wyniki działalności wydawanej przez Główny Urząd Statystyczny oraz pracę przewozową w komunikacji indywidualnej, dostępną z innego źródła. Tablica Dane Sieci i powiązana z nią mapa zawiera dane dotyczące samego grafu transportowego w podziale na węzły i odcinki. Obydwa typy obiektów można znajdować w tabeli lub na mapie. Dane można posortować według każdej kolumny, klikając na jej nagłówek. Modyfikowanie danych odcinków odbywa się po przyciśnięciu przycisku Zmień odcinek... w osobnym oknie. W trzeciej edycji modelu istnieje możliwość wybierania i modyfikowania całej grupy odcinków, co można wykorzystywać w połączeniu z sortowaniem. Ryc. 3.3. Okno modyfikacji odcinka Zakres danych dostępnych do modyfikacji zależy od rodzaju podsieci. W przypadku podsieci kolejowej, lotniczej i żeglugowej są to: długość odcinka, prędkość, status (planowany) i przynależność do inwestycji. W przypadku danych sieci drogowej określanie prędkości może się odbywać na dwa sposoby: jeśli zostanie przełącznik z modelu ruchu, pozostanie wyłączony, to program użyje prędkości podanej przez użytkownika, jeśli natomiast będzie włączony, to program użyje prędkości z tzw. modelu ruchu, a więc obliczonej na podstawie spadku, ludności, kategorii drogi, zabudowy i stanu nawierzchni. Dla 24
odcinków drogowych można wprowadzić stan nawierzchni bądź bezpośrednio, jako liczbę z przedziału 0..1 (gdzie 1 oznacza stan najlepszy), bądź przez podanie długości fragmentu, na którym nastąpiła modyfikacja. Program przeliczy wtedy stan całego odcinka zakładając, że ulepszenie przyjęło wartość 1. Pola oznaczone jako dane użytkownika nie mają określonego znaczenia w modelu i służą do wprowadzania dowolnych danych z możliwością wykorzystania w przyszłości. Można także użyć ich do oznaczania i grupowego wybierania pewnej grupy odcinków. W przypadku gdy modyfikacja dotyczy wielu odcinków, pola edycyjne zawierają rzeczywiste wartości tylko wtedy, gdy wartości te są takie same dla wszystkich odcinków. W przeciwnym razie w polu widnieje napis <różne>. Odpowiednio pola, których wartość wybiera się z listy będą pokazywały pustą pozycję. Jeśli dane zostaną zaakceptowane przyciskiem OK, to w ten sposób oznaczonych kolumnach pozostaną oryginalne wartości. Okno Inwestycje zawiera tabelę inwestycji, które są w użyciu we wszystkich podsieciach. Wprowadzone tu inwestycje stają się dostępne na liście w oknie modyfikacji odcinków. Inwestycja jest opisana identyfikatorem i nazwą i służy wyłącznie do odnajdowania i grupowania odcinków. Inwestycje można zmieniać, dodawać i usuwać. Usunięcie inwestycji nie prowadzi do usunięcia przynależnych odcinków. Po wciśnięciu OK inwestycje są sortowane alfabetycznie. 3.4. Wizualizacja i eksport wyników Po ukończeniu symulacji wyniki są przedstawiane w mini-edytorze tekstowym, z którego można je przekopiować do innych dokumentów. Część zawierająca wyniki dla węzłów powiatowych nadaje się do importowania do programów GIS (np. ArcGIS) i tworzenia prezentacji kartograficznych. Zawiera ona powszechnie stosowany 4-znakowy identyfikator powiatu, dzięki któremu można połączyć wyniki modelu z podkładem kartograficznym zawierajacym dane o powiatach (punkty lub powierzchnie). Uwaga: zapisując wyniki symulacji warto zapisać również informacje obecne w nagłówku: numer wersji programu i nazwę pliku. Istnieje również możliwość wyeksportowania surowych danych o odcinkach lub węzłach. W tym celu należy wcisnąć w oknie danych przycisk Eksport. Dane w postaci tekstowej zostaną przekopiowane do schowka, skąd można je wkleić do arkusza kalkulacyjnego lub edytora tekstu. Wyeksportowane zostaną takie dane, jakie będą aktualnie widoczne w oknie danych (węzły lub odcinki), z uwzględnieniem aktualnie zastosowanego uporządkowania. 25
4. WSKAŹNIKI WYJŚCIOWE OBLICZONE DLA ROKU 2009 Poniżej przedstawiono wyniki pracy modelu (aplikacji) dla sytuacji wyjściowej z końca 2009 roku oraz dla hipotetycznego stanu nie uwzględniającego inwestycji infrastrukturalnych finansowanych ze środków Funduszu Spójności, ZPORR, SPOT i INTERREG i osobno z wyłączeniem jedynie inwestycji finansowanych ze SPOT. 4.1. Wskaźniki typu [B] Wyniki modelu z 2010-07-09 Tabela 4.1. Średnia ważona dostępność powiatowego węzła transportowego w Polsce stan aktualny bez inwestycji FS, SPOT, ZPORR i INTERREG bez inwestycji SPOT ruch pasażerski 0,3218 0,3121 0,3201 ruch towarowy 0,3441 0,3339 0,3419 średnio* 0,3330* 0,3230 0,3310 *wskaźnik międzygałęziowej dostępności transportowej Polski 26
Tabela 4.2. Średnia dostępność powiatowego węzła transportowego w województwie województwo ruch pasażerski stan aktualny ruch towarowy średnio bez inwestycji FS, SPOT, ZPORR i INTERREG ruch ruch średnio pasażerski towarowy ruch pasażerski bez inwestycji SPOT ruch towarowy średnio Dolnośląskie 0,3287 0,3283 0,3285 0,3177 0,3196 0,3187 0,3281 0,3278 0,328 Kujawsko-Pomorskie 0,3362 0,3465 0,3413 0,3336 0,3442 0,3389 0,3353 0,3457 0,3405 Lubelskie 0,2759 0,2704 0,2732 0,2715 0,2654 0,2684 0,2753 0,2698 0,2726 Lubuskie 0,3017 0,3078 0,3047 0,2898 0,2977 0,2937 0,3006 0,3067 0,3036 Łódzkie 0,4023 0,4259 0,4141 0,3918 0,4138 0,4028 0,3999 0,4215 0,4107 Małopolskie 0,3809 0,3911 0,386 0,3716 0,383 0,3773 0,3804 0,3906 0,3855 Mazowieckie 0,343 0,3656 0,3543 0,3349 0,3562 0,3456 0,3406 0,3627 0,3517 Opolskie 0,3903 0,4015 0,3959 0,3667 0,3805 0,3736 0,3897 0,4008 0,3952 Podkarpackie 0,2738 0,2709 0,2724 0,2683 0,2662 0,2672 0,2727 0,27 0,2713 Podlaskie 0,2484 0,2412 0,2448 0,2425 0,2347 0,2386 0,2476 0,2403 0,244 Pomorskie 0,2842 0,2833 0,2837 0,2825 0,2819 0,2822 0,283 0,2823 0,2826 Śląskie 0,407 0,4618 0,4344 0,3921 0,4493 0,4207 0,406 0,4604 0,4332 Świętokrzyskie 0,3543 0,3689 0,3616 0,3489 0,3643 0,3566 0,3524 0,3671 0,3598 Warmińsko-Mazurskie 0,2605 0,2549 0,2577 0,2569 0,2517 0,2543 0,2581 0,2528 0,2554 Wielkopolskie 0,3558 0,3755 0,3656 0,341 0,3624 0,3517 0,3528 0,3726 0,3627 Zachodniopomorskie 0,2423 0,2251 0,2337 0,2379 0,2215 0,2297 0,2418 0,2247 0,2332 27
województwo Tabela 4.3. Dostępność typu [B] w podziale na podsieci stan aktualny sieć drogowa bez inwestycji bez SPOT stan aktualny sieć kolejowa bez inwestycji bez SPOT sieć lotnicza sieć żeglugowa POLSKA 0,3357 0,3243 0,3339 0,3375 0,333 0,3343 0,1355 0,0007 Dolnośląskie 0,3363 0,3237 0,3356 0,3134 0,3132 0,3134 0,3809 0,0066 Kujawsko-Pomorskie 0,3368 0,334 0,3358 0,3608 0,36 0,3604 0,4304 0 Lubelskie 0,2714 0,267 0,2708 0,2828 0,2758 0,2821 0 0 Lubuskie 0,3071 0,2942 0,3058 0,2923 0,2919 0,2922 0 0,0053 Łódzkie 0,4076 0,397 0,4061 0,4516 0,4359 0,4365 0,5278 0 Małopolskie 0,3865 0,376 0,386 0,3753 0,3747 0,3749 0,5045 0 Mazowieckie 0,3574 0,3491 0,3552 0,4104 0,397 0,4046 0,0781 0 Opolskie 0,4068 0,3787 0,4063 0,3795 0,3781 0,3783 0 0,016 Podkarpackie 0,2712 0,265 0,27 0,2766 0,2764 0,2764 0,3455 0 Podlaskie 0,2447 0,2389 0,244 0,2446 0,234 0,2428 0 0 Pomorskie 0,2812 0,2794 0,2799 0,3021 0,3016 0,3019 0,2697 0 Śląskie 0,4177 0,4005 0,4167 0,4931 0,491 0,4913 0,4278 0,0038 Świętokrzyskie 0,3535 0,3477 0,3516 0,3956 0,394 0,3942 0 0 Warmińsko-Mazurskie 0,257 0,2533 0,2546 0,2611 0,2598 0,2602 0 0 Wielkopolskie 0,3634 0,3465 0,36 0,3758 0,3747 0,375 0,3795 0 Zachodniopomorskie 0,2407 0,2357 0,2401 0,2447 0,2444 0,2446 0,1286 0,0019 28
Tabela 4.4. Dostępność drogowych przejść granicznych nazwa stan aktualny bez inwestycji bez SPOT Barwinek 0,2337 0,2294 0,233 Bezledy 0,2244 0,2203 0,2211 Boboszów 0,2504 0,2433 0,2501 Bobrowniki 0,2043 0,1996 0,2034 Bogatynia 0,2526 0,2325 0,2523 Braniewo 0,247 0,2335 0,2339 Budzisko 0,1849 0,1815 0,184 Chałupki 0,3301 0,3204 0,3284 Chocholów 0,2885 0,2832 0,2882 Chyżne 0,2849 0,2796 0,2847 Cieszyn 0,6825 0,6455 0,6811 Czerniawa Zdrój 0,2673 0,2599 0,267 Darłowo 0,2179 0,2158 0,2176 Dołhobyczów 0,1936 0,1906 0,1932 Dorohusk 0,2205 0,2178 0,2202 Głuchołazy 0,3394 0,323 0,339 Golińsk 0,2731 0,266 0,2727 Gołdap 0,1996 0,1959 0,1984 Gronowo 0,2434 0,2254 0,2258 Gryfina 0,2495 0,2427 0,249 Gubininek 0,2736 0,2618 0,2728 Hel 0,2043 0,203 0,2037 Hrebenne 0,2149 0,2107 0,214 Jakuszyce 0,2501 0,2445 0,2498 Jaworzynka 0,3144 0,2975 0,3128 Jędrzychowice 0,3607 0,3305 0,3602 Jurgów 0,2781 0,2731 0,2778 Jurgów 0,2826 0,2761 0,2823 Kołbaskowo 0,2789 0,2727 0,2784 Konieczna 0,24 0,2347 0,2395 Konradów 0,3299 0,3134 0,3295 Korczowa 0,2185 0,2142 0,2176 Kostrzyn 0,263 0,2526 0,2622 Krajnik Dolny 0,2372 0,2294 0,2367 Krościenko 0,1951 0,1919 0,1949 Kudowa Zdrój 0,2491 0,2423 0,2488 nazwa stan aktualny bez inwestycji bez SPOT Kukuryki 0,2326 0,2251 0,2318 Kuźnica Białostocka 0,2084 0,204 0,2078 Lubawka 0,2832 0,2761 0,2829 Lubieszyn 0,262 0,2564 0,2615 Łeba 0,2096 0,209 0,2092 Łęknica 0,2688 0,2561 0,2681 Łysa Polana 0,2633 0,2587 0,2631 Medyka 0,2173 0,2133 0,2165 Mostowice 0,237 0,2295 0,2367 Muszynka 0,2286 0,2235 0,2281 Ogrodniki 0,19 0,1867 0,1893 Olszyna 0,2789 0,2646 0,2784 Osinów Dolny 0,2241 0,2163 0,2236 Owsiszcze 0,3407 0,3229 0,3404 Paczków 0,3314 0,3183 0,331 Pietraszyn 0,3475 0,3284 0,3472 Pietrowice 0,3275 0,3127 0,3272 Piwniczna 0,236 0,2317 0,2357 Połowice 0,2276 0,2246 0,2272 Porajów 0,2506 0,2307 0,2502 Przełęcz Okraj 0,2645 0,2581 0,2642 Przewóz 0,2924 0,2784 0,2917 Radoszyce 0,2033 0,1998 0,2027 Rosówek 0,2693 0,2631 0,2687 Sławatycze 0,2333 0,2296 0,2329 Słubice 0,3067 0,296 0,3059 Świecko 0,2897 0,279 0,2888 Terespol 0,2301 0,2222 0,2298 Tłumaczów 0,2825 0,2742 0,2822 Trzebina 0,3693 0,3496 0,3689 Zasieki 0,2616 0,2504 0,2611 Zawidów 0,2828 0,2588 0,2824 Zgorzelec 0,3509 0,3228 0,3505 Zosin 0,1989 0,1961 0,1985 Zwardoń 0,3075 0,2973 0,3068 29
Tabela 4.5. Dostępność kolejowych przejść granicznych nazwa stan aktualny bez inwestycji bez SPOT Braniewo-Mamonowo 0,2234 0,2229 0,2231 Chałupki - Bohumin 0,353 0,3525 0,3527 Czeremcha - Wysokolitowsk 0,2685 0,2376 0,2662 Dorohusk - Jagodzin 0,21 0,2098 0,2098 Głomno-Bagrationowsk 0,2059 0,205 0,2052 Gumieńce - Grambow 0,3358 0,3355 0,3357 Hrebenne - Rawa Ruska 0,2045 0,2043 0,2043 Hrubieszów - Włodzimierz Woł. 0,2027 0,2026 0,2026 Kostrzyn nad Odrą - Kietz 0,287 0,2866 0,2868 Kunowice - Frankfurt nad Odrą 0,2993 0,2807 0,2991 Kuźnica - Grodno 0,2372 0,2351 0,2355 Lubawka-Kralovec 0,2449 0,2448 0,2449 nazwa stan aktualny bez inwestycji bez SPOT Międzylesie - Lichkov 0,2526 0,2524 0,2526 Muszyna - Plaveč 0,1965 0,1963 0,1964 Przemyśl - Mościska 0,2543 0,2541 0,2541 Siemianówka - Swisłocz 0,1954 0,179 0,1941 Skandawa-Żeleznodorożnyj 0,2226 0,2216 0,2218 Terespol - Brześć 0,2046 0,1897 0,2032 Trakiszki-Mockai 0,1824 0,1812 0,1814 Węgliniec - Horka 0,2778 0,2777 0,2778 Zasieki - Forst 0,2411 0,2409 0,241 Zebrzydowice-Petrovice u 0,4395 0,4389 0,4391 Karviné Zgorzelec - Görlitz 0,4282 0,4281 0,4282 Zwardoń - Skalité 0,2986 0,2982 0,2983 Wskaźniki typu [A] Tabela 4.6. Dynamika syntetycznego wskaźnika infrastruktury transportowej (do roku 2009) wszystkie inwestycje inwestycje SPOT Polska 0,0100 0,0020 Dolnośląskie 0,0098 0,0005 Kujawsko-Pomorskie 0,0024 0,0008 Lubelskie 0,0048 0,0006 Lubuskie 0,0110 0,0011 Łódzkie 0,0113 0,0034 Małopolskie 0,0087 0,0005 Mazowieckie 0,0087 0,0026 Opolskie 0,0223 0,0007 Podkarpackie 0,0052 0,0011 Podlaskie 0,0062 0,0008 Pomorskie 0,0015 0,0011 Śląskie 0,0137 0,0012 Świętokrzyskie 0,0050 0,0018 Warmińsko-Mazurskie 0,0034 0,0023 Wielkopolskie 0,0139 0,0029 Zachodniopomorskie 0,0040 0,0005 30
4.3. Mapy Ryc. 4.1. Wskaźnik Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie ogółem dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w 2009 r.
Ryc. 4.2. Wskaźnik Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie pasażerskim dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w 2009 r. 32
Ryc. 4.3. Wskaźnik Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie towarowym dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w 2009 r. 33
Ryc. 4.4. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie ogółem dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 34
Ryc. 4.5. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie pasażerskim dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 35
Ryc. 4.6. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie towarowym dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 36
Ryc. 4.7. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie ogółem dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 (tylko inwestycje SPOT) 37
Ryc. 4.8. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie pasażerskim dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 (tylko inwestycje SPOT) 38
Ryc. 4.9. Zmiana Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej Polski w transporcie towarowym dla węzłów powiatowych i reprezentujących je powiatów w latach 2004-2009 (tylko inwestycje SPOT) 39
5. INTERPRETACJA WYNIKÓW Interpretację wyników analiz przeprowadzono dla okresu 2004-2009 w podziale na transport pasażerski, towarowy i ogółem oraz dla inwestycji finansowanych z programów SPOT. Zestawienia przedstawiono w postaci tabelarycznej i kartograficznej. W celu ułatwienia interpretacji otrzymanych wyników w opisie zmian wartości wskaźników dostępności (oraz w ich prezentacji kartograficznej) posłużono się obliczeniami zmian wyrażonymi w skali względnej (procentowej). Przy objaśnianiu wyników należy jednak pamiętać, że podobnie jak sama wartość wskaźnika WMDT, także one służą jedynie do wzajemnych porównań regionalnych. Z założenia nie można traktować ich w sposób bezwzględny. Przeprowadzona analiza wskazuje jednoznacznie, że do poprawy wskaźnika dostępności w skali kraju w latach 2004-2009 przyczyniły się przede wszystkim inwestycje powstające w ramach Funduszu Spójności. Jest to zrozumiałe, biorąc pod uwagę ich skalę realizacyjną oraz przestrzenną. Ogólny efekt inwestycji wspieranych przez Unię Europejską wyraża się wzrostem wartości średniej Wskaźnika Międzygałęziowej Dostępności Transportowej (WMDT) o 3,1% (tabela 4.1). Zmiana ta była praktycznie identyczna w odniesieniu do transportu pasażerskiego i towarowego. W efekcie sytuacja, w której poziom dostępności w ruchu towarowym (w skali kraju) jest nieznacznie wyższy, niż w pasażerskim, nie uległa w badanym okresie zauważalnym zmianom. Nadal układ sieci transportowych nawiązuje bardziej do rozkładu potencjału ekonomicznego, niż demograficznego Polski. Inwestycje realizowane tylko w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego Transport (SPOT) nie przyniosły identyfikowalnej poprawy poziomu dostępności w skali ogólnopolskiej. Zanotowane wzrosty wartości wskaźnika WMDT wyniosły w tym wypadku zaledwie około 0,5% i były przy tym nieznacznie większe dla przewozów towarowych, niż pasażerskich. W układzie regionalnym (tabela 4.2) na wszystkich inwestycjach współfinansowanych z analizowanych programów unijnych najbardziej skorzystały województwa opolskie (5%), wielkopolskie (4%), lubuskie i śląskie. Efekt poprawy dostępności na skutek samych tylko inwestycji wspieranych ze SPOT największy (bliski 1%) był w warmińsko-mazurskim, a relatywnie wysoki w łódzkim, mazowieckim i wielkopolskim. Jest to zrozumiałe, biorąc pod uwagę lokalizacje największych inwestycji SPOT-owskich, takich jak droga ekspresowa S22 Elbląg-Grzechotki oraz modernizacja linii kolejowej Skierniewice-Łódź. Równocześnie, z punktu widzenia poziomów dostępności, niektóre województwa praktycznie wcale nie skorzystały na analizowanych inwestycjach. Były to w pierwszej kolejności kujawskopomorskie i pomorskie (ogólny wzrost wskaźnika WMDT poniżej 1%). Biorąc pod uwagę strukturę modalną (tabela 4.3), wyraźnie większe efekty w skali kraju przyniosły inwestycje wspierane środkami unijnymi w transporcie drogowym, niż w kolejowym (odpowiednio wzrost wskaźnika o 3,5% i 1,4%). Co charakterystyczne, odmienna 40