InfrastrukturaMiesięcznik

środa, 01 sierpień 2018 01:00

Sztuka prognozowania Wyróżniony

Napisane przez  Michał Rogoziński

W ramach wspólnego przedsięwzięcia pod nazwą Rozwój Innowacji Drogowych – organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad – realizowany jest projekt dotyczący prognozowania ruchu drogowego z uwzględnieniem innych środków transportu. Ma on szansę zrewolucjonizować metodykę modelowania podróży i nie tylko.

Konkurs na wykonanie projektu wygrało konsorcjum Politechniki Warszawskiej (Instytutu Dróg i Mostów) oraz Politechniki Krakowskiej. Jego kierownikiem został dr inż. Andrzej Brzeziński. Termin realizacji ustalono na okres od 1 lutego 2016 r. do 30 kwietnia 2019 r.

Przewidziano cztery główne cele. Kluczowe jest opracowanie ujednoliconej metody modelowania podróży i prognozowania ruchu w sieci drogowej z uwzględnieniem innych środków transportu, choć autorzy kładą również nacisk na opracowanie intermodalnego Krajowego Modelu Ruchu (KMR), w podziale na zadania przewozowe ruchu pasażerskiego i towarowego, dla sieci dróg krajowych i wojewódzkich. Ponadto priorytetowo traktuje się stworzenie zasad i wytycznych do budowy Regionalnych Modeli Ruchu (RMR) i Lokalnych Modeli Ruchu (LMR) oraz opracowanie zasad standaryzacji analiz i prognoz ruchu.

Metodyka i wytyczne do budowy modeli i prognozowania ruchu umożliwią ich stosowanie w pracach projektowych oraz studialnych, przygotowywanych na rzecz krajowej i wojewódzkiej administracji drogowej, a także w tworzeniu planów zagospodarowania przestrzennego różnych szczebli, projektów samorządów lokalnych czy projektów współfinansowanych ze środków UE.

– Wyniki projektu będą ogólnodostępne. Zostaną podsumowane w monografii naukowej, w formie wytycznych do budowy modeli podróży na każdym szczeblu hierarchii, oraz rozpowszechnione poprzez cykl szkoleń i zwieńczającą projekt konferencję – zapewnia Andrzej Brzeziński, kierownik projektu.

PRZEDE WSZYSTKIM FUNKCJONALNOŚĆ

W Polsce były już prowadzone prace badawczo-rozwojowe w podobnym zakresie na rzecz krajowej administracji drogowej. Dotyczyły one modelowania i prognozowaniu ruchu na sieci dróg krajowych i wojewódzkich, a realizowała je Politechnika Warszawska w latach 1990–1991, 1996–1997 i 2006–2008.

– Wieloletnie doświadczenie w budowaniu modeli ruchu drogowego w Polsce pokazuje, że metodyka prognozowania ruchu powinna być znacząco rozszerzona, zwłaszcza jeśli chodzi o wiarygodność danych wykorzystywanych w modelowaniu, możliwości zastosowania nowych danych (np. pochodzących z nawigacji satelitarnych używanych w samochodach, nadajników GPS czy też baz danych operatorów telefonii komórkowej) oraz zwiększenie funkcjonalności modeli. Konieczne jest podniesienie jakości stosowanych modeli i różnorodność ich zastosowań – podkreśla Andrzej Brzeziński.

Ze względu na zapotrzebowanie zgłaszane przez zarządców infrastruktury oraz dostępność danych dotychczas najczęściej stosowano modele i metody, w których:

  • systemy transportowe były traktowane odrębnie (zgodnie z tzw. pierwotnym podziałem zadań przewozowych),
  • obszary modelowana i prognozowania nie były ze sobą powiązane (rzadko stosowano hierarchizację modeli z wymianą danych pomiędzy poszczególnymi ich poziomami: lokalnym, regionalnym i krajowym),
  • wykorzystywano dostępne dane lub dane zbierane specjalnie na potrzeby budowy konkretnego modelu w danym okresie,
  • ustalany był ograniczony horyzont czasowy budowy modelu lub wykonania prognoz, bez możliwości ich stałej aktualizacji.

Brak zintegrowanego podejścia do budowy modeli podróży skutkuje słabością baz danych stanowiących podstawę modelowania (np. są one tworzone odrębnie na potrzeby budowy modeli ruchu wykorzystywanych przez GDDKiA czy PKP Intercity) oraz słabością samych modeli. Uniemożliwia to dokładne rozpoznanie liczby podróży odbywanych w sieciach transportowych, rozkładu przestrzennego tych podróży, mechanizmów wyboru środków transportu i tras przejazdu.

DUŻE ŚRODKI – OGRANICZONE REZULTATY

Poważną słabością jest pomijanie w modelach podróży zagadnień lokalnych ograniczeń przepustowości. Zaciera to wiarygodność odwzorowania wpływu sieci transportowej.

Zazwyczaj pomiary ruchu i przewozów przeprowadza się na potrzeby poszczególnych projektów. W ten sposób ograniczona zostaje dostępność danych wykorzystywanych w modelowaniu, co uniemożliwia także jego hierarchizację, czyli łączenie modeli lokalnych z regionalnymi i krajowymi. Utrudniona jest też cykliczna aktualizacja prognoz ruchu. Wyklucza to możliwość dostosowywania modeli do bieżących i długofalowych potrzeb użytkowników oraz weryfikację poprawności tych modeli.

Jest to trudne do wytłumaczenia w kontekście znaczących środków publicznych przeznaczanych na budowę, modernizację i eksploatację infrastruktury drogowej oraz kosztów ponoszonych przez jej użytkowników (kosztów eksploatacyjnych i straty czasu).

NOWE PODEJŚCIE DO MODELI PODRÓŻY

– Dotychczasowe próby zbudowania intermodalnego modelu podróży, uwzględniającego konkurencyjność środków transportu (transportu drogowego, kolejowego, lotniczego), były bardzo uproszczone i w praktyce nie zakończyły się powodzeniem. W rezultacie w Polsce nie posługujemy się Krajowym Modelem Ruchu, łączącym co najmniej ruch drogowy, kolejowy i lotniczy, w tym osobowy i towarowy. Nie zostały także wykształcone mechanizmy hierarchicznego tworzenia modeli, umożliwiające przejście z analiz ruchu na szczeblu krajowym na szczebel regionalny, a ze szczebla regionalnego na lokalny. Dlatego w analizach dotyczących regionalnych sieci transportowych, a nawet sieci aglomeracyjnych, często stosowany jest model o zasięgu krajowym (powoduje to zbyt duże uproszczenia w odwzorowaniu lokalnych sieci transportowych i zagospodarowania przestrzennego) lub też w specjalnie budowanych modelach lokalnych nie są odwzorowywane podróże o większym zasięgu (regionalne i ponadregionalne) – wyjaśnia Andrzej Brzeziński.

W ramach projektu dotyczącego prognozowania ruchu drogowego z uwzględnieniem innych środków transportu zasadniczo zmieniono podejście zarówno do sposobu budowy modeli ruchu, jak i do prognozowania:

  • nowością jest przede wszystkim tworzenie modeli w sposób hierarchiczny, umożliwiający wymianę danych pomiędzy szczeblami: lokalnym, regionalnym i krajowym,
  • uwzględniono konkurencyjność środków transportu (samochód – pociąg – samolot) i rozszerzono dostęp do danych,
  • do informacji pozyskiwanych z pomiarów zlecanych przez zarządców dróg dodano dane lokalizacyjne pochodzące z nawigacji i GPS zamontowanych w samochodach, a także dane z kart SIM operatorów telefonii komórkowej.

WIELE KORZYŚCI

W ramach projektu powstała innowacyjna w skali kraju metoda modelowania i prognozowania ruchu, uwzględniająca konkurencyjność środków transportu, hierarchiczność sieci transportowych, wykorzystanie nowych źródeł danych o ruchu oraz możliwość cyklicznej aktualizacji danych i budowanych modeli. Nigdy wcześniej nie było dostępne tak rozbudowane i zaawansowane rozwiązanie.

– W projekcie założono, że upowszechnianie się nowoczesnych technologii – związanych m.in. z elektronicznym poborem opłat, wykorzystywaniem systemów GPS do nawigacji, zarządzaniem flotami pojazdów oraz stosowaniem telefonów komórkowych i różnego typu aplikacji mobilnych – ułatwia obserwację zachowań i pozyskiwanie masowych danych. Otwierają się nowe możliwości rejestrowania na niespotykaną dotychczas skalę informacji opisujących ruch pojazdów w sieci transportowej – podsumowuje Andrzej Brzeziński.

Te zasoby stwarzają szansę zmiany dotychczasowej metodyki i ograniczenia potrzeby wykonywania kosztownych i pracochłonnych, a jednocześnie wyrywkowych badań. Pozwoliłoby to na przeprowadzenie w ramach projektu fuzji danych pochodzących z wielu źródeł. Uzyskano by dzięki temu zwiększenie dokładności i wiarygodności budowanych modeli podróży, służących do analiz i prognozowania ruchu.

Ostatnio zmieniany czwartek, 24 styczeń 2019 19:00
Więcej w tej kategorii: « Drugie życie nawierzchni

Logowanie