Vejvalgsmodellen i Landstrafikmodellen Version 0.1 - Otto Anker Nielsen
Om indlægget Dataarbejde i Version 0.1 Fleksible aggregeringsniveauer, zoner, vejnet og zoneophæng Generelle principper i rutevalgsmodellen Kalibrering af modellen Herunder kalibrering af turmatricer De første resultater Konklusioner og videre perspektiver 2 DTU Transport
Aggregeringsniveauer - Zonestruktur, vejnet og zoneophæng 3 DTU Transport
Kommuneniveau 98 Zoner 4 DTU Transport
Zoneniveau 1 - Strategisk model 176 Zoner 21000 vejkanter 5 DTU Transport
Zoneniveau 2 -NTM model (v 0.1) 907 Zoner 33000 vejkanter 6 DTU Transport
Zoneniveau 3 -NTM Regionale modeller 3670 Zoner 45000 vejkanter 7 DTU Transport
Veje 1 Niveau 1 Sammenhængende nationalt vejnet 8 DTU Transport
Veje 2 Niveau 2(v 0.1) (national model) Veje med regional funktion, store trafikveje 9 DTU Transport
Veje 3 Niveau 3 (regionale modeller) Trafikveje og store lokalveje (fordelingsveje) 10 DTU Transport
Vejvalgsmodellen, data Omfattende arbejde med etablering af digitalt vejnet Navteq Kombination af forskellige andre kilder (attributdata) Data, generel model (bl.a.) Vejtyper Antal kørespor Hastighed By/land Tællinger Svingrestriktioner (v1) Specielle data om færger (betaling, frekvens, ventetid, ) Vejklasse afgør modellens detaljeringsgrad 11 DTU Transport
Attributter på zoneophæng Fraction Andel af trafik fra zonen, der benytter ophænget. Input til rutevalgsmodellen AvLength Gennemsnitlig længde beregnet en gang for alle ved en rutevalgsberegning fra alle adresser til ophængspunktet i den mest detaljerede version af NavTeq vejnettet. 12 DTU Transport
Generelle principper i rutevalgsmodellen 13 DTU Transport
Vejvalgsmodel, version 0.1 National model (niveau 2) Metode Stokastisk brugerligevægt Forskellige nyttefunktioner (tidsværdier, betalingsvilje, trængsel) for forskellige turformål Fordeling af tidsværdier inden for et turformål Vejtypeafhængige speed-flow kurver Herunder forskel på 2- og flersporede veje Estimering Eksisterende nyttefunktioner baseret på tidligere studier Kalibrering på Storebælt/Kattegatssnit og færger Data Døgnmatricer Valideret vejnet Mange tællinger 14 DTU Transport
Generel speed-flow formel t = t 0 1 + α T f + γ Cap T b β 15 DTU Transport
Speed Flow Kurver 140,0 120,0 100,0 Motorvej Motortrafikvej Store veje Trafikveje Store lokalveje Hastighed 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Trafikbelastning 16 DTU Transport
Kalibrering af modellen 17 DTU Transport
Sammenhæng med net og matricer Rutevalgsmodeller afhænger af net, zoner og zoneophæng Matrixjusteringer sammenligner trafikudlagt med rutevalgsmodeller på net med tællinger Dvs. arbejdsprocessen er som følger Etablering af net, inkl. tællinger Zoner og zoneophæng Estimation af funktionsudtryk Etablering af basismatricer Kalibrering af rutevalgsmodel Justering af matricer mod tællinger (kalibrering) 18 DTU Transport
Udgangspunkt Generelle præferencer fra Havnetunnelmodellen Grundigt dansk Stated Preference Skaleret til 2009 ud fra vækst i tidsværdier og kørselsomkostninger Korrigeret fra SP til RP ud fra AKTA RP/SP eksperiment (Nielsen & Vuk, 2008) Justeret til korrelerede tidsværdier for fri køretid og trængsel baseret på AKTA erfaringer (Ibid) 19 DTU Transport
Hovedproces i validering 1. Kalibrering af rutevalgsmodel med henblik på færger/broafgifter over Kattegat snittet 2. Validering af tælledata 1. Forskellige tællekilder mod hinanden 2. Tællinger versus model 3. Validering af rutevalgmodel 4. Første Matrix justering og nyt rutevalg 1. På basis heraf identificeres mulige flere tællefejl 2. Lokal validering af vejnet (f.eks. Hastigheder) 3. Validering af zoneophæng 5. Ny matrixjustering (på originalmatrix) 6. Og så fremdeles,. 20 DTU Transport
Tællinger Tre primære kilder for version 0.1 MASTRA Ofte kun ADT/HDT Vejdirektoratets tælledatabase, også data fra Kommuner med aftale om brug af MASTRA Vejdirektoratets strømkort Fortolkede/bearbejdede data (validering) Formentlig ofte skønnede lastbiltal Afrundede til hele hundreder Problem for det sekundære vejnet for lastbiler Trafiktal for København København og Frederiksbergs kommune Lastbilandele per strækning 3277 totaltællinger Kun 243 reelle lastbiltællinger 143 i København, 100 i resten af landet Disse bruges også til opdeling på personbiler, 21 DTU Transport
Totaltællinger, pt. 22 DTU Transport
Matrix Justering (MPME) Multiple Path Matrix Estimation (MPME) Mange mulige løsninger 3277 tællinger 6 turformål, 907 zoner, korte og lange ture = 9.871.788 celler Få ligninger med mange ubekendte Integreret med rutevalgsmodellen For hver rute justeres relativt til et vægtet snit af afvigelser langs ruten For et OD-par sammenvægtes justeringerne for ruterne med sandsynligheden for at ruterne benyttes Svarer til at den vægtede kvadratafvigelse mellem model og tællinger minimeres Inden for det løsningsrum minimeres den vægtede kvadratafvigelse mellem originalmatricen og den justerede matrix 23 DTU Transport
Tværsnits vægtning Visse tværsnit har særlig betydning Kattegat Færger Nøglesnit (Lillebælt, Havnesnittet, Limfjorden, andre broer) Den grønne grænse 24 DTU Transport
Turformål Pendling Erhverv Indkøb Andet Normale lastbiler Lange lastbiler 25 DTU Transport
Korte og lange ture Kalibreringen viste at lange ture har en større tidsværdi Flere personer per bil Den marginale værdi af fritid stiger med turlængden Turtype u 18 pas tot Personer/bil Korte ture Pendling 0,02 0,11 1,11 Erhverv 0,01 0,15 1,15 Indkøb 0,19 0,48 1,48 Andet 0,44 0,84 1,84 Lange ture Pendling 0,02 0,25 1,25 Erhverv 0,01 0,53 1,53 Indkøb 0,34 1,15 2,15 Andet 0,52 1,60 2,60 26 DTU Transport
Definition af lange ture Ture over Kattegatsnittet Ture med færgekrydsninger over 80 kr. per personbil 27 DTU Transport
Færgespecifikke parametre Skelnen mellem korte og lange ture Skelnen mellem normale og meget langsommelige færger (+90 min.) Kalundborg-Aarhus problematik 28 DTU Transport
Færgespecifikke variable Billetpris Rabat, lavsæson, højsæson Forskellig vægtning mellem forskellige turformål Billetniveau Personbiler Alm. lastbiler Lange lastbiler Antal afgange (frekvens) Lavsæson, højsæson Forskellig vægtning mellem forskellige turformål (inkl. lastbiler) Vægtning af frekvens, ankomsttid før afgang, og sejltid Også turformålspecifikt 29 DTU Transport
Generel nyttefunktion Length a x Drive cost k + +Cost_Disc_Car a x CoeffCost_Disc k +Cost_Low_Car a x CoeffCost_Low k +Cost_High_Car a x CoffCost_High k +(FFTimeCoefficient k ) x (FFtime a + (1+CCTimeCoefficient)CCtime + [ Avg_HEAD_Low a x CoeffHEAD_LOW k + Avg_HEAD_High a x CoeffHEAD_HIGH k ] x CoeffHead k + Arr_Pre_Dep a x CoeffArr_Pre_Dep k + Ferry_Travel_Time a x Coeff_Ferry_Travel_Time k ) +Errorterm a(k) Grønne koefficienter følger statistiske fordelinger 30 DTU Transport
De første resultater, 31 DTU Transport
Personbiltrafik 32 DTU Transport
Lastbiltrafik 33 DTU Transport
Biltrafik Hovedstadsregionen 34 DTU Transport
Anvendelse af modellen Integreret i den samlede Landsmodelramme Køres fra ArcGIS Der er afholdt åbne kurser i brug af modellen Anskaffes via DTU Transports Modelcenter Modellen er gratis, men visse tredjepartssoftware er nødvendige for at kunne køre modellen Anvendes pt. til beregninger (strategiske analyser) af vejprojekter(cowi for Vejdirektoratet) 35 DTU Transport
Konklusioner Nyt dataarbejde og empirisk viden Landsdækkende zonesystem bygget efter ens principper Nye landsdækkende turmatricer baseret på Transportvaneundersøgelsen, Godsdata og tælledata Landsdækkende digitalt vejnet med ens, konsistent definition af attributdata Version 0.1 af vejvalgsmodellen Er i drift nu og kan benyttes til vurdering af vejprojekter i de strategiske analyser 36 DTU Transport
Videre arbejde version 1 og videre Pseudodynamisk rutevalgsmodel Tager hensyn til variation af rejsetider (trængsel) og rutevalg over døgnet (10 hovedtidsintervaller) Flere turkategorier Eksplicit modellering af internationale ture Særskilt modellering af tilbringertrafik til lufthavne og stationer Overnatningsture Varebiler og flere lastbilkategorier fra den nationale godsmodel Flere transportvanedata (udvidet TU og overnatningsundersøgelsen) 2010 data 37 DTU Transport
Videre arbejde version 1+ Regionale modeller Krydsmodellering? Dynamiske assignment (tilbagestuvning ved kødannelse) 38 DTU Transport
Spørgsmål 39 DTU Transport