OPTIMERING AF SIGNALANLÆG I KØBENHAVN DTU Transport Danmarks Tekniske Universitet Jakob Tønnesen og Morten Hedelund
BAGGRUND 2 Trafiksignaler er en nødvendighed i byens infrastruktur Kapacitetsfordeler Sikkerhedsforanstaltning Stop for rødt lys påfører samfundet gener Øget tidsforbrug Større brændstofforbrug Øget udledning af skadelige stoffer Bør tilpasses trafikmængderne Skaber bedre fremkommelighed Mange samordnede signaler er forældede og generne er unødvendigt høje incitament til optimering
INDHOLD 3 Områderne Model Data Modelopbygning Kalibrering Optimering TRANSYT Optimeringsstrategi Resultater Samfundsøkonomi Det store perspektiv Modelopbygning Optimering Resultater Perspektivering
OMRÅDERNE 4 VANLØSE FOLEHAVEN Karakteristik Karakteristik Netværk Lige strækning Indfalds- og omfartsvej ÅDT mellem 20.000 og 35.000 Strategi Hvad og hvem skal prioriteres Indfaldsvej ÅDT omkring 38.000 Strategi Retningsprioritering Dosering af trafikken
METODE 5 Krydstællinger Snittællinger GPS-data Modelopbygning VISSIM Rutevalg Trafik og signalprogrammer Repræsentativitet Rejsetider Trafikmængder Optimering TRANSYT Stop Forsinkelse Justering af offsets Periodeopdelt Netværksevaluering Strækningsanalyse Samfundsøkonomi Dataindsamling Kalibrering Resultatbehandling
DATAMATERIALE 6 Snittællinger Spoletællinger Endagstællinger Krydstællinger Endagstællinger Svingandele Snittællinger Krydstællinger GPS-data Datamaterialet er grundlaget for de udarbejdede modeller og for troværdigheden af modellerne. GPS-data Rejsetid Datagrundlag
GPS-data 7 3x34 køretøjer Logning af ca. 27.000 ture Vej-tid diagrammer Korrektion af data Fjerne fejlagtige data For hurtige/ langsomme ture Illustrativ oversigt Trafikkens bevægelser Udpegning af problemer
Afvigelse MODELOPBYGNING & KALIBRERING 8 Rutevalg Signalindstillinger Trafikstyring Sikre repræsentativiteten Modellerne er kalibreret efter: Rejsetider GPS-data 25% 20% 15% 10% 5% 0% -5% 1 2 3 4 5 Trafikmængder Spoledata Afvigelser på 0-10 % -10% -15% Øst 15-16 Øst 16-17 Vest 15-16 Vest 16-17
OPTIMERING 9 Optimering i TRANSYT Optimere kvalitetsindeks Kan udgøres af forskellige trafikale effekter Stop, forsinkelse, brændstofforbrug etc. Signalindstillinger Hill-climbing iterativ proces Søger efter det globale optimum TRANSYT Signal optimering Simuleringsmodel Mange lokale optima Justering af offsets og evt. grøntid Simulering TRANSYT VISSIM Kvalitetsindeks
OPTIMERING 10 Optimering i dette projekt Minimere antallet af stop Minimere den samlede forsinkelse Vægtning af effekter Samfundsøkonomisk Justering af øvrige parametre Kun offsets Dialog mellem TRANSYT og VISSIM
Folehaven
OPTIMERINGSSTRATEGI 12 Samme omløbstid 60 og 80 sekunder Grøn bølge Forskellige krydsafstande Sydhavns Plads Problemer med tilbagestuvning
Forsinkelse (timer) NETVÆRKSRESULTATER 13 Store besparelser for netværket som helhed Stop og forsinkelse falder med over 1/4 Væsentlige energibesparelser Samme strækning der tilbagelægges Største effekter i spidsbelastningen 60 sekunders omløb i myldretiden Passer bedre med krydsafstandene Giver gode effekter i dagsprogrammet Trafikken kan afvikles med denne trafikmængde Basis Optimeret Omløb Ændring 60 Ændring Antal stop 34.985 26.301 18.470-25 % -47 % Brændstof (liter) 6.337 6.040 5.777-5 % -9 % Forsinkelse (timer) 384 276 184-28 % -52 % 5 4 3 2 1 0 07:00 07:15 07:30 07:45 08:00 08:15 08:30 08:45 Basis Omløb 80
STRÆKNINGSRESULTATER 14 Evaluering af hovedstrækningen Hele og dele af strækningen Stort potentiale for forbedringer Generelle forbedringer på samtlige strækninger Reduktioner af rejsetiden med op mod 30 % 1-1½ minuts kortere rejsetid på hele strækningen Rejsetid Basis Optimeret Ændring Øst 363 302-17 % Øst 1 199 144-27 % Øst 2 166 142-15 % Vest 366 324-11 % Vest 1 139 148 6 % Vest 2 224 177-21 % Rejsetid Omløb 60 Ændring 269-26 % 136-32 % 136-18 % 276-25 % 123-11 % 152-32 %
DE VIRKELIGE EFFEKTER 15 Optimerede offsets implementeres på Folehaven Indsamling af GPS-data for den efterfølgende periode Sammenligningsgrundlaget bevares Evaluering Forbedringer i samtlige perioder Op til 15 % kortere rejsetid på hele strækningen Tilbagestuvning fra Sydhavns Plads Effektløst at samordne i situationer med massive kødannelser Morgen Dag Eftermiddag Øst 0 % -6 % -14 % Øst 1-1 % -2 % -12 % Øst 2-12 % -13 % -11 % Vest -15 % -13 % -5 % Vest 1 1 % -15 % -4 % Vest 2-26 % -10 % -9 %
00:00-01:00 01:00-02:00 02:00-03:00 03:00-04:00 04:00-05:00 05:00-06:00 06:00-07:00 07:00-08:00 08:00-09:00 09:00-10:00 10:00-11:00 11:00-12:00 12:00-13:00 13:00-14:00 14:00-15:00 15:00-16:00 16:00-17:00 17:00-18:00 18:00-19:00 19:00-20:00 20:00-21:00 21:00-22:00 22:00-23:00 23:00-00:00 Hverdagsdøgntrafik Køretøjer (HDT) Verifikation af sammenligningsgrundlag 16 42.000 2008 2009 Uge 19 Uge 20 Uge 21 Uge 22 Uge 23 Uge 24 Uge 25 Uge 26 Uge 27 40.000 38.000 3.000 2.500 2.000 36.000 1.500 34.000 1.000 32.000 30.000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 Uge 500 0
17 FØR OG EFTER OPTIMERINGEN
EVALUERING AF VISSIM 18 Forskel mellem virkelighed og simulering Rejsetider i VISSIM vs. GPS data Stor overensstemmelse Tilbagestuvning fra Sydhavns Plads Simulering er et yderst brugbart værktøj i trafikplanlægningen God kalibrering og virkelighedstro modelopbygning er væsentlig Simulering Virkelighed Morgen Dag Eftermiddag Øst -23 % -4 % -1 % Øst 1-2 % -6 % -4 % Øst 2-24 % 3 % 4 % Vest 2 % 0 % -2 % Vest 1 0 % 3 % 0 % Vest 2 8 % -4 % 1 %
mio. kr. SAMFUNDSØKONOMI 19 Positive effekter Tid Miljø Høj rentabilitet Nutidsværdi Tilbagebetalingstid Andre samordninger Fysiske forhold Eksisterende signalindstilling 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2-1 01-2 2009 2010 2011 2012 2013 Investeringsomkostninger, inkl. NAF Reduceret brændstofsforbrug Skatteforvridningstab, i alt: Tidsgevinster Miljøgevinst Afgiftkonsekvenser i alt: Nutidsværdi af investering kr. 44.700.000 Investeringsomkostning kr. 140.000 Gevinst per dag med den pågældende trafik kr. 48.000 Tilbagebetalingstid (antal hverdage med pågældende trafik) 3
EFFEKTER I STOR SKALA 20 315 samordnede signalanlæg i København Disse har forskellig karakter Fordelagtigt med to forskellige scenarier Gennemsnit af resultater Potentiale for reduktion af forsinkelse pr. kryds pr. døgn (timer) 15 Potentiale for reduktion i forsinkelse pr. år (i 1000 timer) 976 Samfundsøkonomisk besparelse, tid (mio. kr.) 174 Potentiale for reduktion i brændstofforbrug pr. kryds pr. døgn (liter) 44 Potential for reduktion i brændstofforbrug pr. år (mio. liter) 2,7 Samfundsøkonomisk besparelse, brændstof (mio. kr.) 27 Samlet samfundsøkonomisk besparelse (mio. kr.) 201