MetropAccess- Workshop 2014

MetropAccess- Workshop 2014 Tutustuminen MetropAccess-Digiroad työkalun toimintaan Timo Jaakkola Henrikki Tenkanen MetropAccess / HY / 14.2.2014

Tutkimuskysymykset ja tavoitteet 1. Työn tavoitteena oli kehittää ajoajoiltaa ja reititysominaisuuksiltaan realistinen tieverkko alueellisiin saavutettavuustutkimuksiin ja reitittämistarpeisiin 2. Tutkimuskysymyksenä millä muuttujilla malli voidaan kehittää ja kuinka realistisesti ajoajat voidaan mallintaa tieverkkoon 3. Malli pitäisi olla toteuttamiskelpoinen 4. Aikasakon piti olla teoreettisesti perusteltavissa ja koskea myös autoilun kokonaismatka-aikaa Voidaanko toteutuneilla matka-aikatiedoilla ja tieverkosta saatavalla tiedolla tehdä malli ajoaikojen arvioimiseen? Millainen malli olisi parhaiten toteutettavissa?

Tutkimusaineisto Otoksena HSL:n (Helsingin seudun liikenne- kuntayhtymä) liikenteen sujuvuusmittaukset kelluvan auton menetelmällä 316 linkkiä, 444 km, neljässä eri toiminnallisessa tieluokassa Vertailuaineistona Helsingin kaupunkisuunnitteluviraston liikenteen sujuvuusmittaukset kelluvan auton menetelmällä Linkin pituus, nimi, mitattu ajoaika eri kellonaikoina eri suuntiin Digiroad K- toimitusmuoto Pysäköinnin huomioimiseen paikkatietoaineistoa + olemassa olevaa kirjallisuutta Helsingin KSV:n seurantareitit HSL:n seurantareitit

Aineiston käsittely ja risteysvalinta Digiroadin muokkaaminen reitityskelpoiseksi + risteysvalinnat Risteysvalinta ND liittymistä Risteysvalinnassa hierarkiasäännöt Luokittelu sen mukaan millaiseen tie-elementtiin risteys leikkaa Uudelleen reititetyt liikenteen sujuvuusmittaukset HSL + KSV Poikkeavien havaintoarvojen poisto Risteysten hierarkialuokka Risteystyyppi 1 Liikennevaloristeys 2 rampit 3 kevyen liikenteen risteys 4 Tavallinen autoliikenteelle sallittu risteys Liikennevalot voidaan paikantaa suoraan tie-elementeiltä Samalla valitaan arvioinnin perusteella kaikki liikennevalon vaikutusalueella olevat risteykset Ramppeja ovat kaikki sellaiset risteykset, jotka leikkaavat rampiksi luokiteltuun tieelementtiin Kevyen liikenteen väylään leikkaava risteys luokitellaan kevyen liikenteen risteykseksi ja loput risteykset ovat muita tavallisia risteyksiä

Aikasakon määrittely Aikasakko lasketaan suoraan tieverkkoon toiminnallisen tieluokan mukaan Päätiet Toisen asteen kadut Kokoojakadut Aikasakko lasketaan tie-elementeille niin, että risteyksen ylikulkeminen summaa vastuksena olevan ajan riippuen tieluokasta Menetelmänä regressioanalyysi Selitettävä muuttuja: aikasakko, ajoajan viive Selittävä muuttuja: risteysten lukumäärä mitatulla reitillä Mallin valinnassa painottui myös toteuttamiskelpoisuus

Kokonaismatka-aika Pysäköinnin huomioiminen haastavaa sen vuoksi tukeutuminen olemassa olevaan kirjallisuuteen Kävely lähtöpisteestä autolle - Kantakaupungissa 180 m - Muualla 135 m - 4,2 km/h P Kävely pysäköintipaikalta kohteeseen - Kantakaupungissa 180 m - Muualla 135 m - 4,2 km/h P Ajoaikamallinnettu tieverkko + pysäköintipaikan Etsintä - Kadunvarrella 0,73 min - Pysäköintitalo 0,22 min (Kurri & Laakso 2002; Kalenoja & Häyrynen 2003)

MetropAccess- Workshop 2014 Tutustuminen MetropAccess-Digiroad työkalun toimintaan Hands-On Timo Jaakkola Henrikki Tenkanen MetropAccess / HY / 14.2.2014

MetropAccess-Digiroad Hands-On Työkalun taustaa: Aikasakkojen laskentamenetelmän automatisointiin kehitettiin ArcGIS ohjelmistolla toimiva työkalu Tavoitteena mahdollisimman helppokäyttöinen työkalu Koodattu Python ohjelmointikielellä hyödyntäen pääosin ArcGIS:in arcpy moduulia. Versiot ArcGIS 10.0 & 10.1 eroavat toisistaan joiltain osin http://blogs.helsinki.fi/saavutettavuus/tyokaluja/metropaccess-digiroad/

MetropAccess-Digiroad Hands-On Harjoituksen sisältö: 1. MetropAccess-Digiroadin käyttöönotto ArcGIS ohjelmistolla 2. Aikasakkojen laskeminen + Network Datasetin luominen (ohjeistus) 3. Tutustuminen muokatun Digiroadin tietolajeihin 4. Kokonaismatkaketjun laskeminen esimerkkiaineiston avulla 5. Pysäköinnin huomioiminen kokonaismatkaketjulaskennassa 6. Palvelualueanalyysi kokonaismatkaketju huomioiden

1. MetropAccess-Digiroadin käyttöönotto ArcGIS ohjelmistolla Työkalun tuonti työskentelytilaan: 1. Avaa tyhjä työskentelytila ArcGISissa 2. Navigoi ArcToolboxiin ja klikkaa hiiren oikealla Add Toolbox 1. Navigoi kansioon /MetropAccess-Digiroadtyökalu/MetropAccess-Digiroad-Toolbox/ ja tuo MetropAccess-Digiroad.tbx työskentelytilaan

1. MetropAccess-Digiroadin käyttöönotto ArcGIS ohjelmistolla Python skriptien määrittäminen työkaluun: 4. Klikkaa hiiren oikealla työkalua 4.Kokonaismatkaketjun laskenta (sis. Pysäköinti) ja valitse Properties / Source välilehti / Script File 5. Navigoi kansioon /MetropAccess-Digiroadtyökalu/MetropAccess-Digiroad-Toolbox/py ja lisää käytettäväksi skriptiksi Vaihe4_KokonaismatkaketjunLaskenta.py 6. Toista sama työkalun 5. Palvelualueen laskenta työkalun kanssa valitsemalla skriptiksi Vaihe5_PalvelualueenLaskenta.py

2. Aikasakkojen laskeminen Digiroadiin Aikasakkojen laskeminen tieaineistoon suoritetaan tekemällä työvaiheet 1-3. (Käydään ainoastaan suullisesti läpi tässä harjoituksessa ajan säästämiseksi) 1. Läpiajoaikojen laskenta työkalu laskee tie-elementeille nopeusrajoitusten mukaiset läpiajoajat sekä määrittää kullekin elementille nopeusrajoituksen. Näiden lisäksi työkalu luo kenttiä, joita käytetään 3. työvaiheessa. 2. Network Datasetin luonti työkalu ohjeistaa kuinka reititystä ja 3. työvaihetta varten luodaan ArcGIS NetworkDataset. Tätä työvaihetta ei ole automatisoitu. 3. Aikasakkojen laskenta työkalu laskee kullekin tie-elementille aikasakot perustuen kelluvan auton mittauksista saatuihin risteyshidastavuusarvoihin

3. Tutustuminen muokatun Digiroadin tietolajeihin MetropAccess-Digiroadin attribuuttien selitteet: Sarakenimi Digiroa_aa Kokopva_aa Keskpva_aa Ruuhka_aa Pituus KmH Selite (ajat minuutteja, etäisyydet metrejä) Tie-elementin läpiajoaika perustuen nopeusrajoitukseen. Tie-elementin läpiajoaika (minuuttia), jossa on huomioitu risteyshidastuvuudet. Koko päivän keskiarvo. Tie-elementin läpiajoaika (minuuttia), jossa on huomioitu risteyshidastuvuudet. Keskipäivä: klo 09:00-14:59. Tie-elementin läpiajoaika (minuuttia), jossa on huomioitu risteyshidastuvuudet. Ruuhka-aika: klo 07:00-08:59 & 15:00-16:59. Tie-elementin pituus metreinä. Tie-elementillä voimassaoleva nopeusrajoitus Muutamia Digiroadin attribuuttien selitteitä: Sarakenimi Selite (ajat minuutteja, etäisyydet metrejä) VAYLATYYPP Väylätyyppi. {1: Maantie, 2: Katu, 3: Yksityistie, 4: Kevyen liikenteen väylä, 5: Rautatie 6: Lautta} TOIMINNALL Toiminnallinen luokka. {1: Valtatie, 2: Kantatie, 3: Seututie, 4: Yhdystie 5: Tärkeä yksityistie 6: Muu yksityistie 10: Kevyen Liikenteen väylä} TYYPPI Tie-elementin tyyppi. {esim. 1: Moottoritien osa, 4: Kiertoliittymän osa, 8: Ramppi, 14: Pyörätien osa jne. } LIIKENNEVI Liikennevirran suunta. {2: Liikenne on sallittua molempiin suuntiin, 3: Liikenne on sallittu digitointisuuntaa vastaan, 4: Liikenne on sallittu digitointisuuntaan 5: Liikenne on suljettu molemmissa suunnissa}

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Tavoite: Lasketaan kokonaismatkaketjut valmiiksi annetuista lähtöpisteistä kahteen kohteeseen: Itäkeskus ja Iso-omena Laskenta suoritetaan käyttäen impedanssina Ruuhka-ajan ajoaikoja. Luodaan kohdepisteille uusi sarake PT joka kertoo pysäköintipaikan tyypin. Pysäköintipaikan tyypiksi määritetään Itäkeskuksen osalta kadunvarsipaikka (2) ja Ison-omenan osalta Pysäköintitalo (3). Määritetään kävelynopeudeksi 45 metriä minuutissa, koska autokuski loukkasi edellisen harjoituksen aikana jalkansa eikä pysty kävelemään normaalilla kävelyvauhdilla.

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Työvaiheet osa 1 Pysäköintityypin määrittäminen attribuuttitaulussa: 1. Tuo Kohdepisteet.shp -tiedosto työskentelytilaan 2. Avaa kohdepisteiden attribuuttitaulu ja luo sinne uusi attribuutti nimeltään PT, joka on tyypiltään Short Integer. 3. Valitse attribuuttitaulusta ensimmäinen rivi (Itäkeskus). 4. Paina juuri luodun PT attribuutin kohdalla hiiren oikealla, valitse Field Calculator ja määrittele arvoksi 2 (kadunvarsipaikka). 5. Valitse attribuuttitaulusta toinen rivi (Iso-omena) ja määrittele vastaavanlaisesti kentälle arvoksi 3.

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Työvaiheet osa 2 Laskennan suorittaminen: 1. Aukaise 4. Kokonaismatkaketjun laskenta työkalu 2. Määrittele Lähtöpisteiksi Lahtopisteet.shp ja Kohdepisteiksi juuri muokkaamamme Kohdepisteet.shp, jotka löytyvät kansiosta: C:/HY-DATA/TAYK/documents/Autoiluharkka/ 3. Määrittele Network Datasetiksi MetropAccess-Digiroad.gdb geodatabasesta löytyvä MetropAccess_NetworkDataset_ND tiedosto ja Digiroad Liikenne Elementiksi METROPACCESS-DIGIROAD_LIIKENNE_ELEMENTTI tiedosto. 4. Määrittele Impedanssiksi Ruuhka_aa ja Pysäköintipaikan tyypiksi arvo 5. 5. Valitse Itse määritelty pysäköintipaikan tyyppi kohdasta juuri luomamme PT attribuutti. 6. Muuta kävelynopeudeksi arvo 45. 7. Suorita laskenta painamalla OK. Tarkastele tuloksia attribuuttitaulusta.

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Harjoituksen käytettävät parametrit käyttöliittymässä:

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Harjoituksen tuloksena muodostuu kokonaismatkaketju:

4. Kokonaismatkaketjun laskeminen Kokonaismatkaketjun attribuuttien selitteet: Sarakenimi Name Lahtonimi Kohdenimi Kavely_O_T Kavely_T_P Digiroa_aa Kokopva_aa Keskpva_aa Ruuhka_aa Parkkiaika Kavely_P_T Kävely_T_D TotDigiroa TotKokopva TotKeskpva TotRuuhka Pituus_O_T Pituus_T_P Pituus_ajo Pituus_P_E Pituus_P_T Pituus_T_D Pituus_TOT Selite (ajat minuutteja, etäisyydet metrejä) Reitin yksilöivä tunnus (Lahtonimi Kohdenimi) Lähtöpisteen yksilöivä tunnus Kohdepisteen yksilöivä tunnus Kävelyaika lähtöpisteestä lähimpään tieverkon kohtaan Kävelyaika lähimmästä tieverkon kohdasta pysäköintipaikalle Digiroa_aa-attribuutin mukainen ajoaika lähtöpisteen pysäköintipaikalta kohdepisteen pysäköintipaikalle Kokopva_aa-attribuutin mukainen ajoaika lähtöpisteen pysäköintipaikalta kohdepisteen pysäköintipaikalle Keskpva_aa-attribuutin mukainen ajoaika lähtöpisteen pysäköintipaikalta kohdepisteen pysäköintipaikalle Ruuhka_aa-attribuutin mukainen ajoaika lähtöpisteen pysäköintipaikalta kohdepisteen pysäköintipaikalle Pysäköintipaikan etsimiseen kuluva aika Kävelyaika pysäköintipaikalta kohdepistettä lähimpään tieverkon kohtaan Kävelyaika tieltä kohdepisteeseen Kokonaismatka-aika Digiroad_aa-attribuutin mukaan Kokonaismatka-aika Kokopva_aa-attribuutin mukaan Kokonaismatka-aika Keskpva_aa-attribuutin mukaan Kokonaismatka-aika Ruuhka_aa-attribuutin mukaan Etäisyys lähtöpisteen ja lähimmän tieverkon kohdan välillä Etäisyys lähimmästä tieverkon kohdasta pysäköintipaikalle Ajomatkan pituus Pysäköintipaikkaa etsiessä ajettu pituus Etäisyys pysäköintipaikalta kohdepistettä lähimpään tieverkon kohtaan Etäisyys tieverkosta kohdepisteeseen Matkan kokonaispituus

5. Palvelualueanalyysi kokonaismatkaketju huomioiden Tavoite: Lasketaan palvelualueet valmiiksi annetusta lähtöpisteestä (Kumpula) huomioiden kokonaismatkaketju. Laskenta suoritetaan käyttäen impedanssina keskipäivän ajoaikoja, ja pysäköintipaikan tyypiksi valitaan keskiarvo (1). Valitaan palvelualueiden raja-arvoiksi 10 ja 15 minuuttia.

5. Palvelualueanalyysi kokonaismatkaketju huomioiden Työvaiheet : 1. Aukaise 5. Palvelualueen laskenta työkalu 2. Määrittele Laskettaviksi kohteiksi KumpulanKampus.shp ja laita täppä kohtaan Kohteiden erotus omiksi layereikseen 3. Määrittele Network Datasetiksi MetropAccess-Digiroad.gdb geodatabasesta löytyvä MetropAccess_NetworkDataset_ND tiedosto ja Digiroad Liikenne Elementiksi METROPACCESS-DIGIROAD_LIIKENNE_ELEMENTTI tiedosto 4. Anna tulostiedostolle haluamasi nimi esim. Testi palvelualue 5. Määrittele Impedanssiksi Keskpva_aa ja palvelualueiden raja-arvoiksi kaksi rajaa (minuuttia): 10, 15 6. Valitse Pysäköintipaikan tyypiksi arvo 1 ja Suunnaksi Kohti laskettavia kohteita. 7. Anna muiden parametrien olla oletusarvoinaan ja paina OK. Tarkastele tuloksia kartalta.

5. Palvelualueanalyysi kokonaismatkaketju huomioiden Harjoituksen käytettävät parametrit käyttöliittymässä:

6. Nopeille tekijöille Työvaiheet : 1. Aukaise 5. Palvelualueen laskenta työkalu 2. Määrittele Laskettaviksi kohteiksi Lahtopisteet.shp ja laita täppä kohtaan Kohteiden erotus omiksi layereikseen 3. Määrittele Network Datasetiksi MetropAccess-Digiroad.gdb geodatabasesta löytyvä MetropAccess_NetworkDataset_ND tiedosto ja Digiroad Liikenne Elementiksi METROPACCESS-DIGIROAD_LIIKENNE_ELEMENTTI tiedosto 4. Anna tulostiedostolle haluamasi nimi esim. Testi palvelualue 5. Määrittele Impedanssiksi Keskpva_aa ja palvelualueiden raja-arvoiksi 15 6. Valitse Pysäköintipaikan tyypiksi arvo 1 ja Suunnaksi Kohti laskettavia kohteita. 7. Anna muiden parametrien olla oletusarvoinaan ja paina OK. 8. Tarkastele tuloksia kartalta. Näyttävätkö tulokset realistisilta?

7. Kysymyksiä / ajatuksia?

Huomioita Tulosten perusteella risteysten luokittelulla, niiden lukumäärällä ja tieluokalla voidaan selittää noin 82 % toteutuneista ajoajoista pääkaupunkiseudun liikenneverkossa Päiväaikaan mallin selitysaste oli odotetusti kaikista vahvin, kun taas ruuhka-aikoina selitysvoima jää paikoitellen heikoksi Mallissa ei huomioitu käännöksiä liikenteen ohjauksella jopa suurempi vaikutus Tieluokan huomioiminen parantaa mallia osittain sen vuoksi, että väistämisvelvollisuudet ovat riippuvaisia tien hierarkiasta. Toisaalta liikennettä pyritään ohjaamaan tietyille tieluokille Mallin mukaan ruuhka-aikaan pienet kadut ovatkin usein suhteellisesti nopeampia Aikasakko perustuu risteyksiin risteystiheys vaikuttaa suoraan aikaan Pysäköinnin huomioiminen kokonaismatka-ajoissa tekee kulkumuotojen vertailusta realistisempaa Erityisesti 10 minuutin matka-ajan sisällä pysäköinnin vaikutus on hyvin merkittävää tavoitettuun väestömäärään nähden Esimerkiksi Itäkeskuksen tavoittama väestömäärä pienenee jopa 75 % 10 min aikaikkunan sisällä kokonaismatka-ajan vastukset huomioivalla tieverkolla