Landstrafikmodellen version 2.0. Jeppe Rich Professor, Transport Modelling Group DTU

Transkript

1 Landstrafikmodellen version 2.0 Jeppe Rich Professor, Transport Modelling Group DTU

2 Indhold 1. Overblik over forbedringer 2. Hvad modelleres? 3. Det nye vejrutevalg 4. De nye udlandsmodeller 5. De nye hverdagsmodeller 6. Software 7. Afrunding

3 Status omkring LTM udviklingen LTM 1.1: Første offentlige model, men med visse kendte mangler LTM 1.2: En opdatering af prognoserne på basis af en fremskrivningsøvelse til 2015 LTM 2.0: En større opdatering af modellen som pt. pågår og er i en sidste fase Forsinkelse forårsaget af problemer i kalibrering af vejrutevalget og efterspørgselsmodellen

4 Overblik over forbedringer: Modeller + Software Modeller Implementering af pseudo-dynamisk rutevalg (udlægning i tidsintervaller) Forbedret inddragelse af tidlig/sen afrejse Integreret populations-synthese Forbedret integration af flytrafik Re-estimation og omstrukturering af modeller for transport til og fra udlandet Re-estimation af hverdagsmodellen i forhold til nyeste TU data samt forbedrede LoS Opdatering af input til basis-fremskrivninger (ændret årstal samt opdatering af økonomisk vækst mv.) Opgraderet software Algoritmer, brugergrænseflade og funktionalitet

5 Hvad modelleres? Hverdagstrafik for alle danskere i Danmark Opdelt på 8 tur formål og 10 transportmidler Opregnes til årlig transport efterspørgsel (og indeholder også trafikken for ikke-danskere) Regional trafik over Øresund Både for Svenskere og Danskere Langdistance trafik mellem Danmark and Skandinavien Både Svenskere og Danskere og inklusiv fly Regional transport mellem Tyskland og Danmark Femern og den grønne grænse Langdistance trafik mellem Danmark og det Europæiske kontinentet Transit-trafik (primært mellem Skandinavien og Tyskland) Trafik mellem Danmark og resten af verden

6 Mange formålskategorier Passagermodel Pendling Uddannelse Hente/Bringe Indkøb Fritidsture Erhverv Pendling + Erhverv med overnatning Andre ture med overnatning

7 Mange formålskategorier Passagermodel Pendling Uddannelse Hente/Bringe Indkøb Fritidsture Erhverv Pendling + Erhverv med overnatning Andre ture med overnatning I forhold til tidligere er der sket en konservering og harmonisering af turformål. Alle OD og GA er nu opdelt på 8 turformål.

8 Mange transportmidler Passagermodel Gang Cykel Bil som fører - alene Bil som fører med passagerer Bilpassager Kollektiv - Metro - S-tog - IC tog - Regionaltog - Bus - Letbane Varebil

9 Mange transportmidler Passagermodel Gang Cykel Bil som fører - alene Bil som fører med passagerer Bilpassager Kollektiv - Metro - S-tog - IC tog - Regionaltog - Bus - Letbane Varebil Kollektive LoS håndteres anderledes for at kunne håndtere skinnefaktoren for skinnebårne servicetyper i efterspørgslen.

10 Bilrutevalgsmodellen i LTM 2.0 Metode Stokastisk brugerligevægt Forskellige nyttefunktioner (tidsværdier, betalingsvilje, trængsel) for forskellige turformål Fordeling af tidsværdier inden for et turformål Vejtypeafhængige speed-flow kurver Tidsopdelt + kryds + tilbagestuvning (LTM 2.0) Estimering og MPME kalibrering Eksisterende nyttefunktioner baseret på tidligere studier Kalibrering på Storebælt/Kattegatssnit og færger Efterfølgende kalibrering på område- og vejtyper Løbende validering af lastbilfaktorer

11 LTM 1.2: Ingen tidsopdeling

12 Overordnet mål: Mere realistisk modellering af rejsetider og adfærd

13 Overordnet mål: Mere realistisk modellering af rejsetider og adfærd Modellerer tidsvariation over dagen ved: Disaggregering i 10 time perioder Kryds, flaskehalse og tilbagestuvning

14 Dagsvariation 110 Kalvebodbroen, modelleret vs GPS hastighed hastighed (km/h) model LTM 1.2 westbound model LTM 1.2 eastbound Speedlimit

15 Dagsvariation 110 Kalvebodbroen, modelleret vs GPS hastighed hastighed (km/h) Gps eastbound Gps westbound model LTM 1.2 westbound model LTM 1.2 eastbound Speedlimit

16 Dagsvariation 110 Kalvebodbroen, modelleret vs GPS hastighed hastighed (km/h) Model eastbound Model westbound Gps eastbound Gps westbound model LTM 1.2 westbound model LTM 1.2 eastbound Speedlimit

17 Krydsmodel Tre typer af kryds Prioriterede kryds Signal kryds Rundkørsler

18 Kø model Modellen håndterer køer og tilbagestuvning i netværket LTM 2.0: En specifik flaskehalsmodel til at håndterer dette Når efterspørgsel stiger over kapacitet sker der forsinkelse baseret på load-faktoren Funktionel form Baseret på kø-teori Estimeret og valideret ved anvendelse af GPS data Eksempelvis, motortrafikvej: BottleneckDelay [min]= lf lf

19 Bottleneck model

20 Rejsetider model vs GPS observationer Modelleret vs observeret rejsetid y = 0,9738x R² = 0,9664 Modelled travel time LTM 2.0 [min] GPS observed travel time [min] from CPH [10km;100km] Lineær (from CPH [10km;100km])

21 Rejsetider model vs GPS observationer Modelleret vs observed rejsetid y = 0,9738x R² = 0,9664 Modelled travel time LTM 2.0 [min] Gns minutter længere rejsetid mellem København og Ålborg sammenholdt med GPS GPS observed travel time [min] from CPH [10km;100km] Lineær (from CPH [10km;100km])

22 Nye udlandsmodeller: 36 forskellige modelsegmenter Øresund: 8 segmenter Rejser fra DK (pendling, erhverv, fritid, shopping) Rejser fra SE (..) Femern: 8 segmenter Rejser fra DK (pendling, erhverv, fritid, shopping) Rejser fra DE (..) Grønne grænse: 8 segmenter Rejser fra DK (pendling, erhverv, fritid, shopping) Rejser fra DE (..) Europa: 4 segmenter (erhverv, andre) Transit: 4 segmenter (..) Verden: 4 Segmenter (..)

23 Udlandsmodeller: Primære ændringer Re-estimation på basis af nye data for Øresund Ændringer i zonesystemet (primært en konservering til større zoner) Nyt tidsopdelt vejrutevalg i nærområdet omkring Danmark Dette gælder Nordtyskland og Skåne Ændringer i flymodellen Udlændinge via Kastrup udlægges i nettet

24 Hverdagsmodel (efterspørgsel) i LTM 2.0 Diskret valgmodel for frekvens, transportmiddel og destination (efterspørgsel modelleres for alle 5.6 Millioner individer) Anvendelse af omkostningsdeling for biler således at voksne passagerer deler omkostninger med føreren (men ikke for børn) Ikke-lineære funktioner for at tage højde for marginalt faldende elasticiteter med rejselængde Anvendelse af semi-faste indkomstafhængige tidsværdier Model specifikation som giver stigende tidsværdi med afstand Flymodel med integreret til- og frabringer transport (og koblet til rutevalget)

25 Efterspørgselsmodel i LTM 2.0: Specifikke ændringer Observationspunkter omkring Øst/Vest mode substitution Redefineret nest struktur i version 2.08e som giver mere mode-substitution og mindre substitution på destination Validering af en række input parametre relateret til omkostningsdeling og rejselængdefordelinger Ændringer af tidsværdiers elasticitet til BNP

26 Overblik over LTM software Passenger efterspørgsel og population syntheziser Dedikeret software kodet af Rapidis i C#, DTU har rettighederne til kildekode Godsmodel Kodet af Significance Traffic Assignment models Udviklet og vedligeholdt af Rapidis (Traffic Analyst), software modificeres efter ønske Model management Data platformen er Microsoft SQL Server and ArcGIS Modelramme i ESRI Model Builder Scenario manager kodet specifikt til LTM

27 Overblik over tekniske forbedringer I LTM Manager De to tidligere beregningsfaser import og run/eksport er slået sammen så en beregning nu gennemføres som en samlet operation for brugeren. Forbedret brugerflade og validering i forbindelse opsætning af output runs (generering af kort, nøgletal og TERESA input) Mail til brugeren ved fejlede og færdige beregninger Forbedret logning ved fejl Bedre nøgletal Simplificering og sanering og af de eksisterede nøgletal Nøgletal for flytrafik

28 Overblik over tekniske forbedringer II Forbedringer til TERESA udtræk Stop ventetid opdeles nu i ventetid i første stop og ventetid i øvrige stop for at passe bedre til TERESA definitioner Billetindtægter regnes på samme turformål opdeling som passagermodellen for at undgå aggregeringsfejl TERESA udtræk kan gennemføres på beregninger hvor der alene er kørt rutevalg ved der angives et matchende efterspørgsels scenarie Afskæringen, der blev brugt til at eliminere relationer med relativet små forskelle mellem de to scenarier i TERESA beregningen, er afskaffet igen. Det var udelukkende indført grundet konvergensproblemer i en tidligere udgaver vejrutevalgsmodellen.

29 Overblik over tekniske forbedringer III Editeringsværktøjer Der udviklet værktøjer til editere og validere krydsdata i ArcMap Forbedret indstillinger vedrørende snapping når der tegnes kollektive linjevarianter Der kommet mulighed for at identificere forskelle mellem forskellige kollektive 2 scenarier Generelt/andet Forbedret ballancering af hukommelse ressourcer mellem de involverede applikationer Sammenlægning af zonesystemer så passagermodel og fragtmodel nu anvender samme zoner

30 Teknisk arkitektur Master-DB / CalcDB All scenario inputs All model results Geodatabase ArcGIS Enterpise SQL Server Database server One scenario Geodatabase Scenario management Editing Mapping Model calculation SQL Server ArcGIS Engine Network Analyst Traffic Analyst ArcMap (editor) Network Analyst Traffic Analyst Calculation server Editing / management virtual machine

31 Teknisk arkitektur Master-DB / CalcDB - Flere forskellige Master DB, typisk har hver styrelse deres egen database instans All scenario inputs All model results Geodatabase - Virtuelle editeringsmaskiner ArcGIS Enterpise SQL Server One scenario Geodatabase Database server Scenario management Editing Mapping - Import/Export fra Master - Fysiske maskiner Model calculation SQL Server ArcGIS Engine Network Analyst Traffic Analyst ArcMap (editor) Network Analyst Traffic Analyst Calculation server Editing / management virtual machine

32 Hosted i servermiljø på Risø 72 core-server Tilgang via web-interface og remote desktop forbindelser Visse udfordringer med det tekniske setup

33 Specielle værktøjer Scenariostyring Fremskrivningsår Sammenligning mellem projekter

34 Specielle værktøjer Modellering af kryds (Traffic Analyst værktøj) Svingbevægelser Omløbstider Kapacitet

35 Specielle værktøjer Grafisk Overlay

36 Specielle værktøjer Optegning af linjeføring for kollektive transport og editering af køreplaner TA værktøj

37 Visualiseringer og output: Komparative illustrationer

38 Visualisering og outputs: Stop og påstigninger

39 Afrunding og nuværende status LTM 2.0 er ved at blive færdiggjort og vil erstatte version 1.2 Den rummer mange tekniske forbedringer Funktionalitet, brugergrænseflade og forbedret beregningshastighed via optimering af algoritmer Og mange metodiske forbedringer Fra værktøjer til populationsfremskrivninger, flymodel til ændret efterspørgsel, til rutevalg, Og meget fejlretning på mange niveauer Input data, pivotering, efterspørgsel, netværk, Overgangen til tidsopdelt rutevalg (for både vej og kollektiv) har givet en del forsinkelser En del udfordringer med pivotering og tilhørende kalibrering En del udfordringer med overgang til nyt servermiljø Seneste status er at kalibrering og test pågår

40