Liikennejärjestelmämallit ja niiden käyttö poliittisessa päätöksenteossa ja suunnittelussa Ville Koskinen, 1.12.2005
Mallinnustasojen työnjako pieni suuri Mallin yksityiskohtaisuus Verkon koko suuri pieni Makro: strateginen taso Meso: taktinen taso Mikro: operatiivinen suunnittelu Tiedonsiirto eri menetelmätasojen välillä
Strategisen tason mallit Verkko Vastus: Matka-aika liikennemäärän funktiona Kysyntämatriisit Reitinvalinnan tasapaino (staattinen, konveksi malli)
Kysyntämatriisi Mistä minne ja millä kulkumuodolla ihmiset liikkuvat ennustevuonna Ennustehorisontti noin 10-30 vuotta Ennuste tehdään usein multinomiaalisella logistisella regressiolla Kulkutavan ja määräpaikan valintamallit Perustuu henkilöhaastatteluaineistoihin Maankäyttötiedoista matkatuotokset ja -attrakatiot Kulkutapasiirtymät ja matkojen uudelleen suuntautuminen ovat oleellisia
Hanketason tarkastelut Liikenteen kysyntämatriisi kulkumuodoittain Esimerkiksi logistisella regressiolla Liikennemäärät ja matka-ajat väylillä ja joukkoliikennelinjoilla Staattisella verkkotasapainomallilla Tasapainomalliin voidaan kytkeä kulkutavan valinta, jolloin tasapaino koskee myös kulkutavan valintaa Hyöty/kustannus-analyysit uusinvestoinneille ja merkittäville parannushankkeille: Aika- ja ajoneuvokustannukset Liikenneturvallisuus (henkilövahingot, kuolleet) Melu ja päästöt (PM 10, CO 2, NO x, CO, HC, altistus)
Politiikan tuki LVM:n Investointiohjelma 2004-07 M h/k-suhde Kehä I Turunväylä - Vallikallio 65 5.7 Vt 14 Savonlinnan keskusta 50 4.5 Tornion meriväylä 11 4.4 Kt 51 Kirkkonummi - Kivenlahti 42 3.8 Raahen meriväylä 30 3.4 Rataosa Tampere - Seinäjoki 15 3 Hakamäentien parantaminen 76 2.9 Rataosan Seinäjoki - Oulu 195 2.5 Rataosa Lahti - Luumäki 150 2.5 Vt 8 Sepänkylän ohikulkutie 25 2.3 Vt 4 Kemin kohta ja sillat 49 2.2 E 18 Muurla-Lohja 335 1.7 Vt 6 Lappeenranta - Imatra 119 1.6 Vt 4 Lusi - Vaajakoski 54 1.6 Vt 2 Vihti - Pori 40 kannattava Vt 5 Lusi - Mikkeli 17 kannattava Kommunikointivälineenä: hyöty/kustannus-suhde = miten monta euroa yksi investoitu euro tuottaa Perustuu LVM:n määrittämiin yksikkökustannustietoihin
Taktisen tason mallit Tuki suunnittelijalle Kaupunkialueilla staattiset reitinvalintamallit eivät tuota aina riittävän yksityiskohtaista tietoa Dynaamiset mallit auttavat Tapahtumapohjaiset simuloinnit (mesomallit) Mikrosimulaattorit (mikromallit)
Dynaaminen tasapainomalli Dynaamisen ohjelmoinnin ja tasapainomallinnuksen ongelma Käytetään iteratiivisia algoritmeja Simulointi > Tiedot matka-ajoista kullakin verkon linkillä kunakin ajanhetkenä Optimointi > Matka-ajat lähtömääräpaikkojen välillä kullakin polulla kunakin ajanhetkenä
Tietoa pullonkauloista
Mallinnustasot Menetelmätaso: Makro Meso Mikro Monen kulkumuodon huomioiminen Sopii hyvin kulkutapajakaumien määrittämiseen Auto- ja joukkoliikenteen matka-ajat eri reiteillä Auto- ja joukkoliikenteen matka-ajat yksittäisillä alueilla Liikenteen reitinvalinta Nimenomaan sijoittelutyökalu Nimenomaan sijoittelutyökalu Ei yleensä reitinvalintaa Liikenteen dynamiikka/ viivytysmallit Liikennemäärä-nopeus yhtälö Yksinkertainen dynamiikan kuvaus Liikennevirran dynamiikan yksityiskohtien mallinnus Laajojen verkkojen tarkastelut Tarkoitettu nimenomaan tähän, erityisesti suoritteet Tarkoitettu nimenomaan tähän, tiekohtaiset ennusteet Tarkastelussa yksittäisiä liittymiä, laskenta-ajat! Mallin validointi Hyvin yksinkertaista (väylien kapasiteetit) Suhteellisen yksinkertaista, kohtuulliset laskenta-ajat helpottavat! Monimutkaista (ajon.dynamiikan yksityiskohdat,ajotavat)
Kehitystarpeet ja -näkymät Päätöksenteossa on keskeistä liikenneverkon laajuus, sijainti ja laatu Tähän ei ole laaja-alaista strategiatyökalua Nykyään lähtökohtana ovat hankearvioinnit Miten, missä ja milloin tulee kehittää eri kulkumuotoja ja väyläluokkia Aidossa monikriteerisessä päätöksenteossa kehityspotentiaalia Poikkihallinnonalaisen päätöksenteon kehittämisessä myös potentiaalia Kannattaako investoida infraan vai koulutukseen?
Mallinnuksen nykytila Tärkeimmät mallinnuskohteet: Kysyntäennusteet kulkutavoittain Reitinvalinnan vaikutukset Tasapainomallit Liikenteen kysynnän ja tarjonnan välinen markkinatasapaino Paljon kysyntää > Liikkumiskustannus (aika) suuri Vähän kysyntää > Liikkumiskustannus (aika) pieni Tulosten sovellukset: Liikennejärjestelmän kehittämisvaihtoehtojen arviointi Maankäyttövaihtoehtojen vaikutusarviot