Liikenneolosuhteita vastaavien viivytysfunktioiden kehittäminen
Räikkönen, Antti (2018)
Räikkönen, Antti
2018
Rakennustekniikka
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-10-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201809122290
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201809122290
Tiivistelmä
The purpose of the volume-delay functions is to describe the interaction of traffic volumes and travel times on links as in reality. Traffic volume data from forecasting traffic model scenarios is used as input data for traffic planning. The car traffic volume-delay functions yield traffic travel time and driving speed relative to the traffic volume, com-paring the traffic volume with the defined capacity of the road segments or links.
The objective of the thesis is to develop the volume-delay functions of traffic models so that they yield traffic assignment results that are as consistent as possible with measured traffic flows and travel times. To achieve this objective, the most feasible type of volume-delay function was chosen. Also, the characteristics of different road types were defined in such a way that they respond as accurately as possible to the roads described by them. In addition, the stopping criteria for traffic assignments of traffic models to be used were determined, and the suitability and usefulness of the used research material was evaluated.
Four different types of volume-delay function were analyzed - conical functions and three different applications of Davidson’s functions. Two of the applications of the Davidson’s function have been used in the HELMET traffic model of HSL (Helsinki Region Transport) before the beginning of the research. A length-dependent application of the Davidson’s function was chosen as the function type to be used.
The characteristics of the road types were defined using the traffic flow data and Nokia HERE average speed data. The average speed data was found to be reliable when the number of observations was abundant enough. For roads with a speed limit of 80 km/h or higher, the results of the research were well in line with the results previously ob-tained for the road types. On roads and streets with a lower speed limit than 80 km/h it was discovered that the free flow speed was lower than previously expected. When comparing the assignment results with traffic flow data and travel time data it was found that the correspondence between the results was better when the capacity of the slower roads and streets was diminished in comparison to the values previously used as well. Viivytysfunktioiden tarkoituksena on tuottaa liikennemalleihin todellisuutta vastaavat liikennemäärät ja matka-ajat liikennemallien nyky- ja ennustetilanteiden kuvauksiin. Liikennemalleista saatuja ennustetilanteiden liikennemäärätietoja käytetään lähtötietoina liikennesuunnittelussa. Autoliikenteen viivytysfunktiot antavat liikenteen matka-ajan ja ajonopeuden liikennemäärän suhteen verraten liikennemäärää tieosuudelle määriteltyyn kapasiteettiin.
Työn tavoitteena on kehittää liikennemallien viivytysfunktioita siten, että niiden avulla voidaan tuottaa mahdollisimman hyvin todellisia liikenneolosuhteita vastaavia, johdonmukaisia sijoittelutuloksia. Tavoitteen saavuttamiseksi valittiin mahdollisimman käyttökelpoinen viivytysfunktiotyyppi ja määriteltiin eri väylätyyppien ominaistiedot siten, että ne vastasivat mahdollisimman hyvin niiden avulla kuvattavia väyliä. Lisäksi työn aikana määriteltiin ajankäytöllisesti taloudelliset, mutta luotettavat tulokset tuottavat, sijoittelujen päättymiskriteerit sekä arvioitiin tutkimusaineiston soveltuvuutta ja käyttökelpoisuutta.
Tutkimukseen otetaan tarkasteltavaksi neljä eri viivytysfunktiotyyppiä – konikaalifunktiot sekä kolme erilaista sovellutusta Davidsonin funktioista. Davidsonin funktion sovelluksista kaksi on ollut käytössä HSL:n HELMET -mallissa ennen tutkimuksen alkua. Käytettäväksi funktiotyypiksi valittiin pituusriippuvaiset funktiot.
Väylätyyppien ominaistiedot määriteltiin liikennelaskentatulosten ja Nokian HERE:n keskinopeustietojen avulla. Keskinopeustieto oli luotettavaa, kun havaintojen määrä oli riittävän suuri. Väylillä, joilla nopeusrajoitus on 80 km/h tai suurempi, tutkimustulokset vastasivat hyvin aiemmin tehtyjen tuloksia ja käytössä olleita väylätyyppien ominaistietoja. Alemman tieverkon väylien kapasiteetin ja katuverkon väylien vapaan nopeuden havaittiin olevan pienempiä kuin aiemmin käytössä olleet arvot. Vertailtaessa sijoittelutuloksia matka-aika- ja liikennelaskentatuloksiin parhaiten todellisuutta vastaavat sijoittelutulokset saatiin, kun myös katuverkon väylien kapasiteettia laskettiin aiemmin käytössä olleisiin arvoihin nähden.
The objective of the thesis is to develop the volume-delay functions of traffic models so that they yield traffic assignment results that are as consistent as possible with measured traffic flows and travel times. To achieve this objective, the most feasible type of volume-delay function was chosen. Also, the characteristics of different road types were defined in such a way that they respond as accurately as possible to the roads described by them. In addition, the stopping criteria for traffic assignments of traffic models to be used were determined, and the suitability and usefulness of the used research material was evaluated.
Four different types of volume-delay function were analyzed - conical functions and three different applications of Davidson’s functions. Two of the applications of the Davidson’s function have been used in the HELMET traffic model of HSL (Helsinki Region Transport) before the beginning of the research. A length-dependent application of the Davidson’s function was chosen as the function type to be used.
The characteristics of the road types were defined using the traffic flow data and Nokia HERE average speed data. The average speed data was found to be reliable when the number of observations was abundant enough. For roads with a speed limit of 80 km/h or higher, the results of the research were well in line with the results previously ob-tained for the road types. On roads and streets with a lower speed limit than 80 km/h it was discovered that the free flow speed was lower than previously expected. When comparing the assignment results with traffic flow data and travel time data it was found that the correspondence between the results was better when the capacity of the slower roads and streets was diminished in comparison to the values previously used as well.
Työn tavoitteena on kehittää liikennemallien viivytysfunktioita siten, että niiden avulla voidaan tuottaa mahdollisimman hyvin todellisia liikenneolosuhteita vastaavia, johdonmukaisia sijoittelutuloksia. Tavoitteen saavuttamiseksi valittiin mahdollisimman käyttökelpoinen viivytysfunktiotyyppi ja määriteltiin eri väylätyyppien ominaistiedot siten, että ne vastasivat mahdollisimman hyvin niiden avulla kuvattavia väyliä. Lisäksi työn aikana määriteltiin ajankäytöllisesti taloudelliset, mutta luotettavat tulokset tuottavat, sijoittelujen päättymiskriteerit sekä arvioitiin tutkimusaineiston soveltuvuutta ja käyttökelpoisuutta.
Tutkimukseen otetaan tarkasteltavaksi neljä eri viivytysfunktiotyyppiä – konikaalifunktiot sekä kolme erilaista sovellutusta Davidsonin funktioista. Davidsonin funktion sovelluksista kaksi on ollut käytössä HSL:n HELMET -mallissa ennen tutkimuksen alkua. Käytettäväksi funktiotyypiksi valittiin pituusriippuvaiset funktiot.
Väylätyyppien ominaistiedot määriteltiin liikennelaskentatulosten ja Nokian HERE:n keskinopeustietojen avulla. Keskinopeustieto oli luotettavaa, kun havaintojen määrä oli riittävän suuri. Väylillä, joilla nopeusrajoitus on 80 km/h tai suurempi, tutkimustulokset vastasivat hyvin aiemmin tehtyjen tuloksia ja käytössä olleita väylätyyppien ominaistietoja. Alemman tieverkon väylien kapasiteetin ja katuverkon väylien vapaan nopeuden havaittiin olevan pienempiä kuin aiemmin käytössä olleet arvot. Vertailtaessa sijoittelutuloksia matka-aika- ja liikennelaskentatuloksiin parhaiten todellisuutta vastaavat sijoittelutulokset saatiin, kun myös katuverkon väylien kapasiteettia laskettiin aiemmin käytössä olleisiin arvoihin nähden.