Ympäristöolosuhdetiedon kehittynyt analytiikka ja tieliikenteenhallinta

Abstract

Liikenteen toimiala on syvässä murroksessa, mikä johtuu liikenteen digitalisaatioasteen voimakkaasta noususta sekä uusista liikenteen trendeistä. Murros rikkoo liikenteen toimialalla olevia vakiintuneita toimintamalleja, muuttaa liikenteestä kerättävän tiedon lähteitä ja niihin liittyvää analytiikkaa sekä ohjaa tieliikenteenhallinnan kehittymisen suuntaa kohti kokonaisuutta, jolla mahdollistetaan turvallisempi, saavutettavampi sekä tehokkaampi liikennejärjestelmä. Ympäristöolosuhdetiedolla on merkittävä rooli liikenteen tavoitteellisuuden näkökulmasta, koska ympäristöolosuhdetietoa käytetään osana keskeisiä liikenteenhallinnallisia prosesseja. Ympäristöolosuhteisiin liittyvää tietoa on tuotettu kauan, mutta sen analysoiminen on tällä hetkellä alkeellista. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ymmärtää liikenteen toimialalla tapahtuvaa murroksen nykytilannetta, sen tavoitteellisuutta ja sitä, miten ympäristöolosuhdetiedon perspektiivistä edistyneet analytiikkamenetelmät voisivat vastata murroksen aiheuttamiin haasteisiin. Tutkimus on toteutettu kolmessa osassa. Ensimmäisessä osassa toteutettiin kirjallisuuskatsaus, jonka avulla hahmotettiin tieliikenteen ja sen hallinnan sekä ympäristöolosuhdetiedon ja siihen liittyvän analytiikan aihepiirit. Sen tarkoituksena on muodostaa lukijalle kokonaisvaltainen käsitys tieliikenteen, tieliikenteenhallinnan, ympäristöolosuhdetiedon sekä siihen liitettävän analytiikan muodostumisesta. Toisessa osassa toteutettiin haastattelututkimus, jossa haastateltiinsuomalaisia liikenteen toimialan asiantuntijoita. Toisen osan tarkoituksena on hyödyntää ensimmäisessä osassa tunnistettuja kokonaisuuksia ja tuottaa syvempiä havaintoja tieliikenteenhallintaan sekä siihen liittyvään dataan ja analytiikkaan. Kolmannessa osassa toteutettiin data-analyysi, jonka tarkoituksena on edelleen syventää ymmärrystä haastatteluissa nostettuihin havaintoihin liittyen. Kolmannen osan tarkoituksena on myös tuoda konkretiaa tutkimukseen, jonka avulla pystytään arvioimaan ympäristöolosuhteisiin liittyvän datan ja sen analysoinnin näkökulmasta sitä, miten se näyttäytyy tutkimukselle asetettujen kysymysten valossa. Tutkimuksen tuloksista käy ilmi, että tieliikenteenhallintaan liittyvä murros on erityisesti ympäristöolosuhteiden ja niihin liittyvän analytiikan näkökulmasta monipuolista. Tieliikenteenhallinnan kehityssuunta, joka kirjallisuudesta käy ilmi, on haastatteluiden perusteella epäselvä, mikä aiheuttaa haasteita siihen liittyvän ympäristöolosuhdetiedon kokonaisuuden haasteiden ja tavoitetilan ymmärtämisessä. Tieliikenteenhallinnan ympärillä tapahtuvan organisoitumisen lisäksi ympäristöolosuhteisiin liittyvään tietoon liittyy haasteita sen hyödynnettävyydessä sekä erityisesti tiedon kattavuudessa ja oikeellisuudessa. Tutkimuksessa havaittiin, että ympäristöolosuhteisiin liittyvää tietoa olisi pystyttävä lisäämään alueellisesti ottaen huomioon datan hallinnollisia elementtejä, kuten datan laadun hallintaa. Datan nykyisten ominaisuuksien takia niihin liittyvä analytiikka ei ole edistyksellistä vaan se pohjautuu pitkälle hyviin spesifeihin käyttötarkoituksiin, kuten tiedon visualisointiin. Datan käyttötarkoituksia arvioitaessa havaittiin, että ympäristöolosuhteiden ymmärtäminen vaatii meteorologista ymmärrystä. Tällä on edelleen vaikutuksia siihen, miten ympäristöolosuhteisiin liittyvää analytiikkaa toteutetaan. Tällä hetkellä datan ominaisuudet eivät ole analyysimenetelmien näkökulmasta sellaisella tasolla, että tietoa pystyttäisiin helposti hyödyntämään edistyneillä analyysimenetelmillä. Edistyneitä analyysimenetelmiä pystyttäisiin kuitenkin hyödyntämään tiedon laadun sekä alueellisuuden parantamisessa.

Transportation sector is in deep transition, which is caused by digitalization and the new trends in traffic. The transition is changing traffic related operating models, adding new data sources and changing the way how analytics are done while simultaneously driving road traffic management ways-of-working towards a goal, which ensures a safer, more achievable, and efficient traffic system. Environmental condition related information plays a vital role in how traffic management and transportation related goals can be achieved because it is used in the most crucial processes of traffic management. Environmental condition related data has been produced for a long time, but the analytical methods that use the data are usually primitive. The scope of this research is to understand the status and direction of the transition by understating how environmental condition related data and analytics advance within that transition from traffic management point-of-view. The research was divided into three parts. In the first part, a literature review was conducted to gain an understanding about the subject matter. The focus of the literature review was to gain a holistic understanding about road traffic, road traffic management, environmental condition data, and environmental condition related analytics. In the second part of this study, multiple interview sessions were carried out to different Finnish subject matter experts in the field of transportation as well as environmental data. The goal of the second part was to gain deeper insights on the different contextual areas discovered in the literature review, specifically from the data and analytics point-of-view. In the third part, environmental condition related data was analyzed to offer solutions to the issues discovered in the interviews. The third part also concretizes the research by offering detailed information about environmental condition related data. The results of the research indicate that traffic management related transition is hard to concretize specifically from the perspective environmental data and analytics. The trend which can be seen from literature is not showing in the Finnish transportation sector based on the interviews, which makes it harder to formulate the shared status and goals between different operators in the field. Besides traffic management related organization issues regarding environmental data production and usage, the data itself is quite challenging. The environmental data collected so far is collected in different points of the road network and it is thus lacking extent. The data quality was also seen as an issue. Another observable finding is that the goal related to environmental condition related data and analytics is to increase the data observation points. These new points will require data quality control measures. The attributes of the data are the reason why analytical methods around environmental condition data are not advanced but rather very specific or simple, like information visualization. By evaluating current uses for the data, it was shown that analyzing environmental condition related data needs extensive meteorological knowledge which also contributes to the fact that analytical methods are more traditional in sense. In its current state, the use of advanced analytical methods for the data is challenging, but advanced analytical methods can still be used to in crease the quality of the data.