Kaisa Ronkainen, Petteri Portaankorva, Ari Tuomainen. Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta

Kaisa Ronkainen, Petteri Portaankorva, Ari Tuomainen Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta

Kaisa Ronkainen, Petteri Portaankorva, Ari Tuomainen Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Liikenteen palvelut Kouvola 2004

Raportin kopiointi ja jakelu: Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Telefax 0204 22 6215 Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Kauppamiehenkatu 4, 45100 Kouvola puh. 0204 22 11 (vaihde)

Kaisa Ronkainen, Petteri Portaankorva, Ari Tuomainen: Selvitys Vaalimaan rajaasemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta. Kouvola 2004. Tiehallinto, Kaakkois-Suomen tiepiiri. 24 s. TIIVISTELMÄ Selvityksessä on tarkasteltu Vaalimaan rajanylityspaikan tavaraliikenteen jonoutumista Suomen puolella. Selvityksessä arvioidaan matka-ajan ja jonopituuden laskentamalleja, määritellään käytettävät menetelmät sekä tienkäyttäjille esitettävät tiedot eri liikennetilanteissa. Lisäksi pohditaan, mitä liikennetietoja väliltä Virojoki - Vaalimaa tarvitaan, jotta arviot matka-ajasta ja jononpituudesta voidaan laskea mahdollisimman luotettavasti. Liikennetilanteesta tiedottamista käsitellään tässä selvityksessä vain tavaraliikenteen näkökulmasta. Valtatien 7 liikenteestä välillä Virojoki Vaalimaan raja-asema on merkittävä osa raskasta liikennettä. Liikenne jonoutuu ajoittain voimakkaasti. Valtatie 7 on osa ns. Pohjolan kolmioon kuuluvaa E18-tieyhteyttä ja tärkein Suomen ja Venäjän välisen maantieliikenteen yhteys ja samalla keskeisin suora maantieyhteys EU:n alueen ja Venäjän välillä. Tuottamalla ajantasaista tietoa vallitsevasta tavaraliikenteen sujuvuudesta annetaan kuljettajille ja kuljetusjärjestelijöille mahdollisuus tehdä matkareittiin ja rajanylityspaikkaan vaikuttavia päätöksiä. Näin on mahdollista parantaa liikenteen sujuvuutta, ja vähentää kilometrien mittaisten rekkajonojen aiheuttamia liikenneturvallisuusriskejä. Järjestelmää Vaalimaan raja-aseman läheisyydessä esitetään kehitettävän siten, että myös jonopituuden seuranta olisi mahdollista. Tämä voidaan toteuttaa lisäämällä sekä ilmaisimia että liikenteen seurantakameroita välille Virojoki - Vaalimaa.

Kaisa Ronkainen, Petteri Portaankorva, Ari Tuomainen: Selvitys Vaalimaan rajaasemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta [The study of congestion of cargo transport near Vaalimaa frontier station]. Kouvola 2004. Finnish Road Administration. 24 p. ABSTRACT In this study congestion of cargo transport near Vaalimaa frontier transit point on the Finnish side of the border was examined. Calculation models for travel time and queue length were estimated and information shown for road users in different situations was considered. In addition to this traffic data which should be collected between Virojoki and Vaalimaa frontier transit point was defined. Most of the traffic on main road 7 between Virojoki and Vaalimaa frontier transit point is cargo transport. Traffic can be occasionally very congested. Main road 7 is one part of the E18 road connection and the most important road transport connection between Finland and Russia. Real-time traffic information for cargo transport gives the drivers the possibility to change route or frontier transit point. This should make traffic flow more fluent and reduce traffic safety risks caused by queues, which can be 23 kilometres on the Finnish side of the border. According to this study the system near Vaalimaa frontier transit point should be developed so that queue length monitoring is possible. This can be obtained by using traffic detectors and cameras between Virojoki and Vaalimaa frontier transit point. The project has been granted European Community financial support in the field of Trans-European Networks - Transport.

ALKUSANAT Tämä selvitys käsittelee Vaalimaalle saapuvan tavaraliikenteen jonoutumista Suomen puolella. Selvityksessä arvioidaan matka-ajan ja jonopituuden laskentamalleja, määritellään käytettävät menetelmät sekä tienkäyttäjille esitettävät tiedot eri liikennetilanteissa. Lisäksi pohditaan, mitä liikennetietoja väliltä Virojoki - Vaalimaa tarvitaan, jotta arviota matka-ajasta ja jononpituudesta voidaan laskea mahdollisimman luotettavasti. Liikennetilanteesta tiedottamista käsitellään tässä selvityksessä vain tavaraliikenteen näkökulmasta. Selvityksen on Kaakkois-Suomen tiepiirin toimeksiannosta laatinut SCC Viatek Oy, jossa työstä on vastannut Kaisa Ronkainen. Työhön on lisäksi osallistunut Rauno Laitinen. Selvityksen tekemiseen on saatu Euroopan Unionin liikenteen perusrakenteen kehittämiseen tarkoitettua TEN-T (Trans-European Networks Transport) rahoitusta. Työtä on ohjannut ryhmä, johon kuuluivat: Petteri Portaankorva Kaakkois-Suomen tiepiiri (pj.) Ari Tuomainen - - Jaakko Myllylä - - Pekka Nurminen -"- Kouvolassa, helmikuussa 2004 Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Liikenteen palvelut

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 7 SISÄLTÖ SISÄLTÖ TIIVISTELMÄ ABSTRACT ALKUSANAT 1 TAUSTA 9 2 TAVOITE 9 3 LÄHTÖTIEDOT 10 3.1 Liikenteen määrä ja nopeus 10 3.2 Saatavissa olevat tiedot 10 4 MÄÄRITTELYT 11 4.1 Ennustemalli 11 4.2 Simulointimalli 12 5 ENNUSTEMALLI 12 5.1 Matka-ajan laskeminen 12 5.2 Jononpituuden laskeminen 14 6 LAITTEIDEN SIJOITUS 19 7 POHDINNAT 20 8 JATKOTOIMENPITEET 23 9 LÄHDELUETTELO 24 LIITTEET

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 9 1 TAUSTA Valtatie 7 on osa ns. Pohjolan kolmioon kuuluvaa E18-tieyhteyttä ja tärkein Suomen ja Venäjän välisen maantieliikenteen yhteys ja samalla keskeisin suora maantieyhteys EU:n alueen ja Venäjän välillä. Tie on myös Virolahden kunnan sisäisen liikenteen välittäjä. Valtatien 7 liikenteestä välillä Virojoki Vaalimaan raja-asema on merkittävä osa (19 %) raskasta liikennettä. Liikenne jonoutuu ajoittain voimakkaasti. Useiden kilometrien, jopa lähes kahdenkymmenen kilometrin seisovat rekkajonot aiheuttavat liikenneturvallisuusriskin. Pysäköintialue- ja lisäkaistajärjestelyillä on pyritty ja edelleen pyritään pienentämään jonoista muulle liikenteelle aiheutuvia häiriöitä. /1/ Jonojen syntyyn vaikuttavat raja-asemien toiminnot ja saapuvan liikenteen määrä. Näihin voidaan ennakoidusti vaikuttaa varsin vähän. Vaikka ongelmat ovat vähentyneet, on liikenne lisääntynyt. Eräät päivittäiset rutiinit aiheuttavat edelleen rajan kapasiteetissa vaihteluja. Tyypillinen päivittäinen häiriö kapasiteetissa aiheutuu vuoronvaihdosta Venäjän puolella. Jos toiminta on pysähdyksissä Venäjän tullissa, ei Suomen puolelta lasketa liikennettä Suomen ja Venäjän tullien väliselle alueelle. Edellä mainituista syistä on ymmärrettävästi noussut tarve tiedottaa tilanteesta, jotta autoilija voisi arvioida rajanylityksen sujuvuutta. Tarvittaessa autoilija voi harkita uudelleen, onko matka sillä hetkellä tarpeen tai voiko sen siirtää toiseen ajankohtaan. Tällöin voidaan jonottamisen sijasta odottaa mukavammassa ympäristössä ja odottamiseen varautua paremmin. Toisaalta pitkä jono, jonka pää tulee yllättäen vastaan, on myös turvallisuusriski. Jonoutunut liikenne aiheuttaa ongelmia paikalliselle risteävälle liikenteelle sekä joukkoliikenteelle erityisesti pysäkkien kohdalla. Riskiä voidaan lieventää sillä, että autoilijat ovat tietoisia jonoista ja varautuneita niihin. Kaikissa tapauksissa tulisi tietää matka-aika ja jononpituus sekä mahdollisesti myös tieto siitä, onko jono purkautumassa vai kasvamassa. Tässä selvityksessä käsitellään vain itään menevän rekkaliikenteen jonoutumista, joten tiedot matka-ajoista ja jononpituuksista on laskettu vain rekkaliikenteelle. Myös tiedottamista on tarkasteltu vain itään suuntautuvan rekkaliikenteen näkökulmasta. 2 TAVOITE Työn tavoitteena on määrittää laskentamalli ja sen tarvitsemat lähtötiedot matka-ajan ja jononpituuden määrittämiseen sekä menettelytavat ja tienkäyttäjille esitettävät tiedot eri liikennetilanteissa. Lisäksi pohditaan, mitä liikennetietoja väliltä Virojoki - Vaalimaa tarvitaan, jotta arviota matka-ajasta ja jononpituudesta voidaan laskea mahdollisimman luotettavasti. Tienkäyttäjille suunnatun informaation esitystapaa käsitellään tässä selvityksessä erityisesti tavaraliikenteen näkökulmasta.

10 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta Tavoitteen saavuttamiseksi järjestelmän tulee kerätä tietoa raja-asemalle saapuvan ja sieltä poistuvan rekkaliikenteen määristä, jotta pystytään arvioimaan matka-aikaa. Jononpituuden laskemiseksi tarvitaan lisäksi arvio häiriön kestosta. 3 LÄHTÖTIEDOT 3.1 Liikenteen määrä ja nopeus Tiellä on 80 km/h nopeusrajoitus. Virojoen taajamassa nopeusrajoitus on 60 km/h. Raja-aseman alueella nopeusrajoitus on 30 km/h, mutta käytännössä nopeudet raja-aseman alueella ovat noin 5 km/h. Normaali matka-aika rekisteritunnistuspisteiden välillä on laskettu olevan noin 18 minuuttia vaihdellen 15:sta 20 minuuttiin. Liikenteen määrä valtatiellä LAM 581 -pisteellä (Vaalimaan rajanylityspaikan itäpuolella) on noussut vuosina 1998 2002 (kuva 1). Vaalimaan rajanylityspaikan liikennemäärä oli vuonna 2002 keskimäärin 3100 autoa vuorokaudessa. Vuonna 2002 raskaan liikenteen osuus oli 19 % eli 589 ajon/vrk. Kausivaihtelu on hyvin vähäistä. KKVL raskaat on 4,2 % suurempi kuin KVL raskaat. Raskaasta liikenteestä 84 % on täys- tai puoliperävaunullisia. /1/ Kuva 1. Liikenteen kehitys vuosina 1998 2002 pisteellä 581 (Vaalimaa). 3.2 Saatavissa olevat tiedot Tilastollista seurantatietoa liikenteestä kerätään automaattisella LAMjärjestelmällä. Järjestelmän tietoaines perustuu yksittäisistä ajoneuvohavainnoista koostettuun tietokantaan, jossa havainnot yhdistetään edustamaan määrättyä aikaväliä. /2/ Ajantasaisella liikenteen seurannalla kerätyt tiedot kuvaavat liikenteen sujumista tarkasteluhetkellä. Tiedon tuoreus määräytyy tiedonsiirron tiheydestä sekä tietojärjestelmän toimintanopeudesta. LAM-järjestelmän tietoja voidaan välittää myös ajantasaisesti. Tarkastellut LAM-pisteiden liikennetiedot ovat nähtävissä Tiehallinnon ajantasaisen liikennetiedottamisen Internet-sivuilta www.tiehallinto.fi/alk alasivulta liikenne/kaakkois-suomi. /2/

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 11 Seuraavat tiedot ovat nyt käytettävissä: - raskaan liikenteen vuoronumerojärjestelmä odotusaika pysäköintialueella ajantasainen tieto siitä kuinka paljon rekkoja varastopysäköintialueella on - LIPRE-tunnistusjärjestelmä matka-ajat Virolahdelta Vaalimaan raja-asemalle ajoneuvolajeittain - LAM-liikenteenmittaus nopeudet ajoneuvolajeittain liikennemäärät ajoneuvolajeittain. Raskaan liikenteen vuoronumerojärjestelmä tulee rakenteille ja valmistuu 09/2004. Käytettävien tietojen tulisi olla automaattisesti saatavissa Tiehallinnon järjestelmistä. Näin varmistetaan tietojen yhteensopivuus eikä tietoja ei tarvitse hankkia muilta osapuolilta. Järjestelmien avulla voidaan myös erotella eri ajoneuvotyypit. Tullin kannalta katsoen sekä lähtevä että saapuva liikenne jakautuu kahteen ryhmään: niihin, joilla on tullattavaa tai muuta selvitettävää ja niihin, joilla ei ole. Eri tavaraliikenneryhmillä on eripituiset käsittelyajat, mikä voidaan huomioida laskentamallissa säätöparametrin avulla. Näin saadaan luotettavampi arvio matka-ajalle. Tavaraliikenneryhmiä ovat: - tyhjät - tukkirekat - esitullatut - tullaamattomat. Esitullatuilla rekoilla on lyhyemmät käsittelyajat kuin tullaamattomilla. Tyhjät rekat käsitellään erikseen ja ne päästetään vuoronumerojärjestelmän läpi. 4 MÄÄRITTELYT 4.1 Ennustemalli Matka-ajan ja jononpituuden laskemista varten tehtiin seuraavat määrittelyt: - järjestelmästä ei poistu asiakkaita - yhden rekan käsittelyaika on 5 min - käsittelijöitä on töissä samaan aikaan enintään 6 henkilöä käsiteltyjä rekkoja 12 72/h - saapuvien ja poistuvien kaistojen lukumäärä 1 - saapumis- ja poistumisaikavälit ovat tasaisia - 100 % rekkoja (pituus 25,25 m) - saapuva liikennemäärä enintään 55 rekkaa/h.

12 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 4.2 Simulointimalli Tässä projektissa simuloinneilla havainnollistettiin jonoutumista raja-aseman alueella. Simulointien avulla voidaan havaita missä tilanteessa ennustemalli ei toimi, mitä asioita mallissa tulee ottaa huomioon ja mitä parametreja mahdollisesti on muutettava. Sovittiin, että simulointimallin liikennemäärä on 85 % todellisesta liikennemäärästä, sillä osa liikenteestä poistuu muille reiteille eikä näin ollen saavu raja-aseman alueelle. Simuloinnissa käsitellään vain raja-aseman aluetta. Odotusalueelle mahtuu nyt 80 rekkaa ja laajennuksen jälkeen 160 rekkaa. Tarkastuspysäköintialueella on enintään 12 rekkaa. Lisäksi on tehty seuraavat määrittelyt: - järjestelmästä ei poistu asiakkaita - simulointiaika on 6 h - yhden rekan käsittelyaika on 5 min - käsittelijöitä on töissä samaan aikaan enintään 6 henkilöä käsiteltyjä rekkoja 12 72/h - saapumis- ja poistumisaikavälit SYNCHRO:n satunnaisgeneraattorin mukaiset - saapuvien ja poistuvien kaistojen lukumäärä 1 - simuloinnissa on 100 % rekkoja (pituus 25,25 m) - saapuva liikennemäärä enintään 55 rekkaa/h, mutta simuloinneissa käytetty 85 % todellisesta liikennemäärästä eli 47 rekkaa/h - nopeusrajoitus rajan alueella 5 km/h ja linjaosuuksilla 80 km/h. 5 ENNUSTEMALLI 5.1 Matka-ajan laskeminen Menetelmä 1 Matka-aika lasketaan lisäämällä keskimääräiseen matka-aikaan keskimääräinen viivytys. Näin matka-aikaa pystytään arvioimaan tarkemmin tilanteessa, jossa raja-asema on suljettu tai toiminta hidastunut. Matka-ajan laskemista varten tarvitaan seuraavat tiedot: - keskimääräinen matka-aika - välityskyvyn mukainen liikennemäärä - ruuhkatilanteen liikennemäärä - ruuhkan kokonaiskesto. Keskimääräinen matka-aika saadaan LIPRE-pisteiltä ja se voidaan laskea tilastotietojen perusteella. Tämän selvityksen ennustemallissa keskimääräinen matka-aika sovittiin vakioksi.

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 13 Välityskyvyn mukainen liikennemäärä saadaan vuoronumerojärjestelmästä. Tällöin välityskyky saadaan todellisesta liikennevirrasta eikä tietoa tarvitse pyytää tullista erikseen. Mikäli raja on kokonaan suljettu (Q c = 0), niin matkaaikatietoa ei kannata laskea eikä tietoa matka-ajasta esitetä muuttuvilla opasteilla. Tällaisessa tapauksessa esitetään tietoa jonopituuksista tai siitä, onko jono kasvamassa vai lyhenemässä. Ruuhkatilanteen saapuva liikennemäärä saadaan Virolahden LIPREpisteeltä ja poistuva liikennemäärä Vaalimaan LIPRE-pisteeltä, joilta tiedot saadaan nopeammin kuin LAM-pisteiltä. Lasketaan ensin keskimääräinen viivytys kaavalla d = ½ t (Q r Q c )/Q c, jossa Q c = välityskyvyn liikennemäärä Q r = ruuhkatilanteen liikennemäärä t = ylikysynnän kesto [min]. Lisätään keskimääräiseen viivytykseen keskimääräinen matka-aika, jolloin saadaan matka-ajan arvio ruuhkatilanteessa. Ruuhkan kokonaiskesto t on tilannekohtainen. Sitä ei kuitenkaan käytännössä voida muuttaa erikseen, joten tässä ennustemallissa t:n arvo on edellisellä laskentakierroksella laskettu keskimääräisen viivytyksen arvo d. Edellisen laskentakierroksen d :n arvon käyttäminen aiheuttaa kuitenkin virhettä, joten toinen vaihtoehto on käyttää tilastotietoja ylikysynnän keston määrittämiseen. Menetelmä 2 Matka-aika ja jononpituus voidaan laskea yksinkertaistetusti vertailemalla saapuvaa ja poistuvaa liikennemäärää. Mitä pidempi mittauspisteiden välimatka on, sitä vanhempaa on matka-aikatieto. LAM LAM saapuva poistuva liikennemäärä liikennemäärä q 1 q 2 Jononpituus tiettynä ajanhetkenä voidaan määrittää seuraavasti: Kun q 1 q 2 = 0 niin ei muodostu jonoa Kun q 1 q 2 < 0 niin ei muodostu jonoa Kun q 1 q 2 > 0 niin jonoa kertyy q 1 q 2 ajon./h

14 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta Matka-aika ruuhkatilanteessa voidaan laskea seuraavan pariaatteen mukaan: Arvio häiriön kestosta arvioidaan tapauskohtaisesti ja se muuttuu rajaaseman toiminnan mukaan. Raja-aseman toimintahäiriöt aiheutuvat useimruuhkattoman viivytys tilanteen + ruuhkamatka-aika tilanteessa Maksimiviivytys tiettynä ajanhetkenä voidaan laskea seuraavalla kaavalla d max = n max / q 1, jossa n max = maksimijononpituus [ajon.] Havainnon ikä muodostuu ajoajasta linkin alkupisteestä päätepisteelle sekä tiedonsiirtovälistä. Näin ollen linkin pituus on suoraan verrannollinen tiedon ikään. Taululla näytettävän matka-ajan alarajana voisi olla vallitseva matka-aika 2,5 minuuttia ja ylärajana vallitseva matka-aika + 2,5 minuuttia. Ala- ja ylärajat määritetään yleensä nopeusrajoituksen mukaan. Vaalimaan rajaliikenteen toteutuneet matka-ajat voivat olla huomattavan pitkiä liikenteen ruuhkautuessa. Mikäli jonotusaika on useita tunteja, riittää matka-ajasta informoimiseen epätarkempi tieto (eli tieto jononpituudesta tai siitä, onko jono kasvamassa vai lyhenemässä). Tiedonsiirtoväli seurantalaitteista keskusjärjestelmään vaikuttaa laskennassa käytettävien tietojen ikään. Ruuhka-aikaan tulisi käyttää mahdollisimman lyhyttä tiedonsiirtoväliä kun taas hiljaisen liikenteen aikaan riittää pidempikin tiedonsiirtoväli. /1/. Ruuhka-aikana lyhyt tiedonsiirtoväli on välttämätön, jotta järjestelmästä saatava tieto on mahdollisimman tuoretta. Mikäli tunnistuspiste sijoitetaan Virolahden keskustaan, on tieto tuoreempaa verrattuna tilanteeseen, jossa piste sijoitetaan kauemmaksi. Toisaalta liikenteen jonoutuessa jonot ulottuvat Virolahdelle saakka, jolloin järjestelmästä saatava tieto on erittäin vanhaa eikä näin ollen kuvaa todellista, senhetkistä liikennetilannetta. Tällaisessa tilanteessa ei tule enää esittää matkaaikainformaatiota. 5.2 Jononpituuden laskeminen Jononpituuden laskemista varten tarvitaan seuraavat tiedot: - saapuva liikennemäärä - poistuva liikennemäärä - arvio häiriön kestosta. Liikennemäärät saadaan kahdelta LAM-pisteeltä. LAM 525 sijaitsee 25 kilometrin päässä Vaalimaan raja-asemalta ja LAM 581 raja-aseman alueella.

Ajoneuvojen m äärä Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 15 miten ongelmista rajan itäpuolella ja niitä on vaikea ennakoida. Myös arvio häiriön kestosta tulee olla saatavissa automaattisesti, joten käytetään tilastotietoja. Ajoneuvojen välit on huomioitu laskettaessa jononpituuksia. Liittymiä ja bussipysäkkejä ei ole huomioitu tässä työssä tehdyissä laskennoissa, mutta ne tulisi huomioida mahdollisessa jatkosuunnittelussa. Jonon pituus lasketaan pisteestä, jossa vuoronumerot jaetaan, eteenpäin Virolahden suuntaan. Jononpituus lasketaan seuraavasti yksinkertaistetun jonomallin avulla: Ylikysyntätilanteita voidaan tarkastella yksinkertaistetun pinoavan jonomallin avulla. Jonomallia kutsutaan pinoavaksi, koska mallissa ajoneuvoilla ei ole ulottuvuutta, vaan niitä tarkastellaan First In First Out (FIFO) - periaatteella. Kuvassa 2 esitetty liikennetilanne on esitetty kuvassa 3 kumulatiivisena ajoneuvojen saapumiskäyränä ajan funktiona /3/. Q q r q c =välityskyky q q 1 t Liikennemäärän muutokset esimerkin ylikysyntätilantees- Kuva 2. sa /3/. N C N 2 B q D q c t r = ruuhkan kesto t = ylikysynnän kesto N = ruuhkaan joutuva ajoneuvomäärä t r = ylikysynnän kesto N 1 0 q 1 A q r E N = ruuhkaan joutuva ajoneuvom äärä 0 t t m t r t Kuva 3. Kumulatiivinen ajoneuvojen saapumiskäyrä esimerkin ylikysyntätilanteessa /3/. Ylikysyntätilannetta kuvaavien parametrien laskentakaavat voidaan johtaa kuvasta 3. Alla on yhtälöt kokonaisviivytykselle d tot, keskimääräiselle viivytykselle d, maksimiviivytykselle d max, keskimääräiselle jononpituudelle n, maksimijononpituudelle n max ja ruuhkan kestolle t r /3/.

16 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta d tot ( q = ½ r qc )( qr q q c q) t 2 qr q d = ½ q c c t qr qc d max = t = 2d q c n = ½ ( qr qc ) t = n t r q d = ( qr qc ) t 2n max = qr q = t q q c c V aalim aan ra ja-asem a JONONPITUUDEN ARVIOINTI Raja-asem a suljettu 20 m in 100 90 80 MAKS.JONONPITUUS (78 x 30 m = 2340 m) 70 60 50 SAAPUVA L IKENNE (55 rekkaa/h) 40 30 20 10 POISTUVA L IKENNE (72 rekkaa/h) RUUHKAN KESTO 65 min 0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 AIKA (m in) Kuva 4. Jononpituus, kun saapuva liikennemäärä on 55 rekkaa/h ja poistuva 72 rekkaa/h ja raja-asema on suljettu 20 minuutiksi.

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 17 V aalim aan ra ja-asem a JONONPITUUDEN ARVIOINTI Raja-asem a suljettu 40 m in 200 150 MAKS.JONONPITUUS (155 x 30 m = 4650 m) 100 SAAPUVA L IKENNE (55 rekkaa/h) 50 POISTUVA L IKENNE (72 rekkaa/h) RUUHKAN KESTO 130 min 0-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 AIKA (m in) Kuva 5. Jononpituus, kun saapuva liikennemäärä on 55 rekkaa/h ja poistuva 72 rekkaa/h ja raja-asema on suljettu 40 minuutiksi. Kuvassa 6 on jononpituudet raja-aseman ollessa suljettuna 10 40 minuuttia. Laskenta perustuu Excel-malliin, joka on esitetty tarkemmin liitteessä 1. JONON PITUUS (a jon.) 100 90 80 70 60 50 40 JONONPITUUDET RAJA-ASEM AN OLLESSA SULJETTUNA 10-40 MIN 40 min 35 min 30 min 25 min 20 min 15 min 10 min 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 SAAPUVA LIIKENNEMÄÄRÄ (AJON/H) Kuva 6. Jononpituudet raja-aseman ollessa suljettuna 10 40 min.

18 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta q 1 - q 2 = 0 q 1 - q 2 < 0 q 1 - q 2 > 0 Jono lyhenee Jono kasvaa LAMpisteet saapuva liikennemäärä q 1 poistuva liikennemäärä q 2 Johtopäätös vallitsevasta liikennetilanteesta Jononpituus [km tai ajon.] Matka-aika normaalitilanteessa[min] Matka-aika ruuhkatilanteessa [min] LIPREpisteet Menetelmä 2 matka-ajan laskemiseksi Summakäyrämenetelmä LAMpisteet Kuva 7. Lähtötiedot ja laskentamenetelmän valinta. Lähtötietojen ja tiedottamisperiaatteiden välinen yhteys on esitetty kuvassa 7. LAM-pisteiltä saadaan tieto saapuvasta ja poistuvasta liikennemäärästä, joiden perusteella tehdään päätös siitä, näytetäänkö tienkäyttäjille tietoa jononpituudesta, jononpituuden muutoksesta vai matka-ajasta. LAM-pisteillä ei ole mahdollista tunnistaa ajoneuvoja, joten järjestelmään voi jäädä rajaa ylittämättömiä ajoneuvoja. Ylitysaika voi olla pahimmillaan useita vuorokausia, jolloin ajoneuvojen poistaminen järjestelmästä on mahdotonta. LIPREssä ajoneuvot yksilöidään ja Virojoen pisteessä luokitellaan, jolloin ajoneuvot voidaan poistaa järjestelmästä tarvittaessa. Periaatteena on, että näytetään tarkinta saatavissa olevaa tietoa. Eli mikäli jonon kasvaminen on kestänyt alle 30 minuuttia näytetään tietoa matkaajasta ruuhkatilanteessa. Kun jonon kasvaminen on kestänyt yli 30 minuuttia näytetään tietoa seuraavasti: Jononpituus xx km Jono kasvaa xx ajon./h Vastaavasti kun jono on lyhentynyt 30 minuutin ajan, niin tiedotus on seuraavanlainen: Jononpituus xx km Jono lyhenee xx ajon./h Kun jono on lyhentynyt edelleen 30 minuutin ajan, niin näytetään matkaaikainformaatiota ruuhkatilanteessa (valitaan laskentamenetelmä 2) ja ruuh-

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 19 kan purkauduttua matka-aikatietoa normaalitilanteessa (vertaillaan LIPREpisteiltä saatuja liikennemäärätietoja). Vaalimaalla jononpituuksista voitaisiin tiedottaa ilmoittamalla jonon minija maksimipituus, esimerkiksi 4 6 km, 6 12 km, 12 18 km, 18-22 km. 6 LAITTEIDEN SIJOITUS Vaalimaan rekisteritunnistusjärjestelmän kamerat on sijoitettu niin, että ajoneuvot tunnistetaan ennen rajanylityspaikalle saapumista. Rekat kuvataan lähtevän liikenteen osalta tavaraliikenteen odotusalueelta (ns. paisuntasäiliöstä) poistuttaessa. On kuitenkin esitetty, että poistuvan liikenteen kuvauspistettä siirrettäisiin niin, että se olisi ennen paisuntasäiliötä. Liikenteen seurannan kannalta mittauspisteen paikka on sopiva, sillä ajoneuvojen rajamuodollisuuksiin tarvitsema aika ei vaikuta sujuvuustietoon. Tieto saadaan rakennettavasta vuoronumerojärjestelmästä. Rajamuodollisuuksien keskimääräinen aika voi olla esim. järjestelmän säätöparametri, jota muutellaan tarpeen mukaan /1/. Matka-aika Vaalimaan matka-aikojen seurantaan tarkoitettu Virojoen piste on noin 25 kilometrin päässä rajanylityspisteeltä. Vapaassa liikennetilanteessa normaali ajoaika rajalle on noin 15-20 minuuttia. Ongelmaksi saattaa tulla myös matka-aikatiedon uskottavuus, jos tieto osoittautuu usein vääräksi. Kerrottaessa tietoa esimerkiksi jononpituuksista kuljettaja itse tekee johtopäätökset eikä uskottavuus vaarannu samassa määrin. Edellä esitetyistä syistä matka-aikatietoa tulee välittää vain tilanteissa, joissa se pystytään varmasti laskemaan. Jononpituuden mittaus Rajan läheisyydessä voidaan seurata jonon pituuden kehittymistä käyttämällä silmukkailmaisimia ja kameroita. Kameroiden hyödyntäminen yhdessä kuvantulkintamahdollisuuksien kanssa parantaa järjestelmän automaattista toimintaa ja käytettävyyttä. Vaalimaan raja-asemalla järjestelmä voisi perustua neljään mittauspisteeseen esimerkiksi seuraavalla sijoittelulla: silmukkailmaisin + kamera silmukkailmaisin + kamera silmukkailmaisin + kamera kamera tie 3512 tie 14754 tie 14754 Rajahovi

20 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta Järjestelmä mahdollistaa jonon pään sijainnin paikallistamisen. Seuranta normaaleilla kameroilla antaa paljon tietoa, jota automaattiset järjestelmät eivät kykene tuottamaan. Mitä tarkemmin jononpituus halutaan määrittää, sitä enemmän tarvitaan mittauspisteitä. Raja-aseman lähellä mittauspisteitä tarvitaan tiheämmin riittävän tarkkuuden saavuttamiseksi. Kun jononpituus on useita kilometrejä, ei jononpään sijaintia tarvitse tuntea niin tarkasti kuin lyhyen jonon tilanteessa. 7 POHDINNAT Laskentamallin tekijät on arvioitava tilanteen mukaan. Esimerkiksi ruuhkan kestoa on etukäteen vaikea tietää, joten mallin tulee olla sellainen, että arvoja voidaan helposti muuttaa. Työn tavoitteena oli tehdä mahdollisimman yksinkertainen ennustemalli, jossa epävarmuustekijät on otettu huomioon säätöparametreilla. Esimerkiksi eri tavaraliikenneryhmien käsittelyajat voisivat olla yksi säätöparametri. Nämä säätöparametrit voisivat aluksi olla 1, ja kun havaitaan liian suuria virheitä laskentamallin toiminnassa, niin säätöparametreja voidaan tällöin muuttaa. Edelleen korjauskertoimien avulla voidaan vertailla yksinkertaisen ja monimutkaisemman mallin antamien laskentatulosten oikeellisuutta. Matka-ajan arvio on tärkeä tieto huolitsijoille ja se esitetään ensisijaisesti internetissä, sillä huolitsijat tarvitsevat tietoa jo satamissa. Tilanteessa, jossa raja-asema on suljettu kokonaan tai toiminta on hidastunut, on matka-ajan arvioiminen kuitenkin erittäin vaikeaa. Matka-ajan arvio ja liikenteen sujuvuuden kehityssuunta tulee esittää muuttuvilla opasteilla. Tällaisissa tilanteissa, joissa raja on ollut suljettuna tietyn ajan, matka-ajan arviota ei välttämättä kannata esittää muuttuvilla opasteilla. Tämän takia tulee etukäteen määrittää jokin aika sille, kuinka kauan raja-asema saa olla suljettuna ennen kuin matka-ajan arvio poistetaan opastetaululta. Raja-arvo voi olla esimerkiksi 30 minuuttia. Vastaavasti tulee määrittää aika, jonka kuluttua matkaajan arvio jälleen näytetään opastetauluilla. Raja-arvo voi olla sama kuin edellä eli 30 minuuttia. Tässä selvityksessä ei ole huomioitu sitä, että jonoa voidaan liikutella myös paketeissa. Voidaan ajatella, että yksi paketti on esimerkiksi 30 rekkaa, joten yhden paketin pituus on noin 1 km. Tällöin rekkoja päästetään varastopysäköintialueille paketeissa. Näin saadaan tyhjennettyä yhden liittymän väli kerrallaan, sillä ensimmäinen liittymä on 1 km:n päässä rajaasemalta. Myös kuljettajien kannalta on parempi, että jono liikkuu kerralla pidemmän matkan. Tällöin kuljettajien ei tarvitse olla jatkuvasti valmiina siirtämään ajoneuvojaan.

Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta 21 Opastetauluilla voidaan esittää myös tieto siitä, onko jono purkautumassa vai kasvamassa. Tieto voidaan esittää esimerkiksi muodossa: Jono kasvaa xx ajon./h tai Jono lyhenee xx ajon./h Vaihtoehtoisesti jononpituus voidaan esittää esimerkiksi seuraavasti: 3 4 km Tässä selvityksessä ei ole huomioitu sitä, että osa ajoneuvoista poistuu mittauspisteiden välillä esimerkiksi toiselle reitille. Koska asiakkaita poistuu joka tapauksessa, niin ennuste voi poiketa 10 20 %. Tämän takia jononpituus kannattaa esittää vaihteluvälinä, esimerkiksi 2 3 km, 3 4 km, 6 8 km jne. Toisaalta matka-ajat raja-asemalla ruuhkatilanteessa voivat olla huomattavan pitkiä, esimerkiksi 2 vuorokautta. Laitteiston tulisi antaa mahdollisuus jatkuvaan tiedon keräämiseen ja estimointijärjestelmän parantamiseen. Näin voidaan arvioida yhä luotettavammin odotettavissa olevaa matka-aikaa, sillä tarkastelemalla tilastotietoja yksittäisten havaintojen sijaan saadaan luotettavampaa tietoa. Tilastotietojen avulla voidaan hakea myös säännönmukaisuuksia. Esimerkiksi: Jos jononpituus on kasvanut 1 tunnin ajan, niin jononpituus kasvaa vielä 30 min. Järjestelmän on päivitettävä tiedot kerran minuutissa, jotta virheestä ei tule liian suurta. Tienkäyttäjille näytetään matka-ajasta ja jononpituudesta 15 minuutin keskiarvo.

22 Selvitys Vaalimaan raja-asemalta itään menevän rekkaliikenteen jonoutumisesta Liikennemäärätieto Johtopäätös Tiedotus 1 Tilanne 30 min Tiedotus 2 kuluttua q 1 - q 2 = 0 (LIPRE) Normaali liikennetilanne Matka-aika [min] Normaali liikennetilanne Jono lyhenee Matka-aika [min] q 1 - q 2 < 0 (LAM) Normaali liikennetilanne Jono kasvaa Jono lyhenee Jononpituus [km tai ajon.] Jono lyhenee edelleen Ennuste lyhenee [ajon./h] jono Jono alkanut kasvaa Ennuste kasvaa [ajon./h] jono q 1 - q 2 > 0 (LAM) Jono kasvaa Jononpituus [km tai ajon.] Jono kasvaa edelleen Jono alkanut lyhentyä Kuva 8. Etenemistavat liikennemäärätietoon perustuen. Kuvassa 8 on esitetty etenemistavat liikennemäärätietoon perustuen. Saapuvan ja poistuvan liikenteen määristä voidaan päätellä liikennetilanne eli onko liikennetilanne normaali, ruuhkautumassa vai onko jono lyhenemässä. Liikennetilanteen perusteella tehdään edelleen johtopäätös tiedotuksesta. Tilanne tarkistetaan 30 minuutin kuluttua, jolloin päätös tehdään vallitsevan liikennetilanteen mukaan, jolloin myös tiedotuksesta päätetään uudelleen. Samaan yhtälöön kerätään tiedot samalta hetkeltä. Esimerkiksi liikennemäärien q 1 ja q 2 tulee olla saman ajanhetken tietoja, jotta niitä voidaan vertailla. Ennuste jono kasvaa/lyhenee yhdistettynä tietoon jonopituudesta ei anna yhtä tarkkaa informaatiota kuin matka-aika. Kuljettajat voivat kuitenkin kokemusten perusteella arvioida matka-aikaa. Kun kuljettaja tekee ratkaisun itse, niin palvelun uskottavuus ei kärsi vääristä ennusteista. Satunnaisille matkailijoille arvioiminen on varmasti vaikeaa, mutta raskaan liikenteen kuljettajat osaavat varmasti muodostaa käsityksen odotusajasta jonopituuden perusteella. Kuvassa 9 on esitetty tiedottaminen liikennetilanteen mukaan sekä satamassa että välillä Virojoki - Vaalimaa. Liikennetilanteen ollessa ruuhkautunut voitaisiin tavaraliikenteelle tiedottaa jo satamassa ruuhkasta. Samalla voidaan kehottaa ajamaan jollekin toiselle raja-asemalle, esimerkiksi Nuijamaalle, mikäli odotusajat Vaalimaalla ovat todella pitkiä. Kun jono on lyhentynyt tarpeeksi, voidaan jälleen ohjata tavaraliikennettä myös Vaalimaan raja-asemalle.