Etablering av delområdemodell for Agder-fylkene. SINTEF Teknologi og samfunn. Olav Kåre Malmin, Solveig Meland.

Transkript

1 SINTEF A Åpen RAPPORT Etablering av delområdemodell for Agder-fylkene Olav Kåre Malmin, Solveig Meland SINTEF Teknologi og samfunn Transportforskning Januar 2009 s

2

3

4 2

5 3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Bakgrunn Modellområdet Utskjæring av nett og rutebeskrivelser Utskjæring av transportnett Utskjæring av kollektivrutebeskrivelser Trafikk fra modell for lange reiser, NTM Beregning av eksternturmatriser Validering Eksternturer bilfører Eksternturer kollektiv NTM5-trafikk bilfører Reisemiddel- og reisehensiktfordeling Trafikkvolum korte reiser Modell for DOM Agder Oppsett av scenario Resultat Biltrafikk Reisemiddelfordeling Reisehensiktfordeling...20 Referanser...21

6 4

7 5 1 Bakgrunn Denne rapporten beskriver arbeidet med å etablere en delområdemodell for Agder-fylkene. Hensikten med en delområdemodell er å få redusert beregningstiden for regionalmodellen. Kjøring av modell for region Sør tar et sted mellom 20 og 30 timer avhengig av antall prosessorer i datamaskinen og prosessorens klokkefrekvens. En delområdemodell på ca 900 soner vil bruke ca en halvtime. Delområdemodellen er tilrettelagt for Regionale transportmodeller (RTM) versjon 2.0, tilgjengelig fra januar/februar Regionale transportmodeller er beskrevet i SINTEF-rapport Regionale modeller for persontransport (Tørset m.fl 2008). Spesielt for delområdemodeller i motsetning til hovedregionene i RTM er at de benytter seg av eksternturmatriser for korte reiser mellom hovedregionen og delområdemodellen. Disse eksternturmatrisene vil fungere som buffermatriser beskrevet i avsnitt 3.9 i RTM-rapporten. Metode for etablering av nettverk, rutebeskrivelser og beregning av eksterntrafikk for delområdemodeller er beskrevet i SINTEF-rapport Regional transportmodell for delområder (Tørset m.fl, 2008). Denne rapporten beskriver arbeidet som er gjort for å etablere delområdemodell for Agderfylkene. Metoder er beskrevet i tidligere nevnte rapporter og blir ikke spesifisert i stor grad i denne rapporten.

8 6 2 Modellområdet Delområdemodellen for Agderfylkene (DOM Agder) skal modellere Aust- og Vest-Agder i region Sør. Omfanget er vist i Figur 1. Vestlig grense ligger like vest for Flekkefjord og går nordover vest for Sirdal mot Haukelifjell og Hovden i nord. Videre går grensen sørover øst for Setesdal og videre mot kysten midt mellom Risør og Kragerø. Figur 1: Modellområdet vist i grønt fra region sør

9 7 3 Utskjæring av nett og rutebeskrivelser Modellen for region Sør danner utgangspunkt for etableringen av DOM Agder. Transportnettet og rutebeskrivelsene for region Sør benyttes som utgangspunkt for å skjære ut delområdemodellen. Figur 2 viser transportnettet for hele region sør. Figur 2: Transportnett region Sør

10 8 3.1 Utskjæring av transportnett Utgangspunktet for utskjæringen var transportnett for RTM region Sør datert Før selve utskjæringen ble eksternsonene lagt inn i nettet, men foreløpig som noder. Dette gjør at vedlikeholdet i nettverket mellom region Sør og DOM Agder går enklere. Eksternsonene som grenser mot Rogaland eksisterte allerede i nettverket, mens eksternsonene for Sørlandsbanen og grensen mot Telemark er nye. Tabell 1 og Figur 3 viser eksternsonene med lenkereferanse til region Sør og plasseringen av eksternsonene. Tabell 1: Eksternsoner Sonenr DOM_A DOM_B Navn Grense mot RV9 Hovden Telemark RV45 Dalen Telemark FV402 Nesvatn Telemark RV41 Åmli Telemark FV515 Vehuselva Telemark EV18 Stebekken Telemark RV351 Levang Telemark Sørlandsbanen Vest Rogaland Sørlandsbanen Øst Telemark EV39 Moi Sirnes Rogaland FV3 Foredalen Rogaland RV42 Tonstad Rogaland RV44 Åna-Sira Rogaland RV45 Hunnedalen Rogaland Lysebotn Rogaland

11 9 Figur 3: Transportnett DOM Agder med eksternsoner Etter at eksternsonene var etablert, ble alle lenker og noder som befinner seg innenfor Aust- og Vest-Agder identifisert og gitt en egen verdi i et nytt datafelt (DOM), for å kunne identifisere hvilke lenker og noder som brukes i delområdemodellen. Langs fylkesgrensene måtte noder og lenker gis denne verdien manuelt for å sikre at nettet henger riktig sammen langs grensene. Etter dette identifiseringsarbeidet ble alle lenker og noder som ble identifisert, skrevet til nye shapefiler for noder og lenker for DOM Agder. I det nye nettet for DOM Agder ble nodene for eksternsonene gjort om til soner. Dette ble gjort ved å sette verdien Sentroide lik 1 for alle soner.

12 Utskjæring av kollektivrutebeskrivelser Kollektivrutebeskrivelsene for lav- og rushtrafikk ble skåret direkte ut fra rutebeskrivelsene for RTM region Sør datert Kollektivruter som befinner seg i Aust- og Vest-Agder ble identifisert i ArcView og lagret som nye shapefiler. Figur 4 viser kollektivrutene for DOM Agder for lavtrafikk. Figur 4: Kollektivruter lavtrafikk Langs fylkesgrensene måtte kollektivrutene sjekkes manuelt for: 1. Holdeplass ved avslutning av kollektivrute ved eksternsone 2. Tidsangivelse for holdeplass ved eksternsone. Hvis ikke tidsangivelsen for holdeplassen ved eksternsonen blir satt, vil framføringstiden til første holdeplass bli feil. Hvis første holdeplass utenfor modellområde hadde angitt 20 minutt passeringstidspunkt, mens holdeplassen innefor modellområdet har angitt 40 minutt, måtte tidsangivelsen for holdeplassen på grensen gis en verdi mellom 20 og 40 minutt. Denne verdien ble fastsatt ved informasjon fra rutebok.no og skjønn, basert på avstanden mellom første holdeplass innenfor og utenfor grensen. Tabell 2 og Tabell 3 viser hvilke bussruter som krysset grensen og hvilke holdeplasstiden som ble kodet.

13 11 Tabell 2: Tidspunkt for holdeplasspasseing ved eksternsoner, lavtrafikk DOM Agder Vis Veg Rutebok Beregnet Fra Hpl inne til Fylkesgrense Retning Fylkesgrense Hpl inne Hpl ute Dist [km] Tid [min] Hastighet [km/t] Anslått dist [km] fra kart Beregnet tid [min] Flekkefjord Moi, Lund Inn Ut Hovden Haukeli 27, Ut Inn Harebakken Fokserød 145, Inn Ut Harebakken - 45 Inn Ut Harebakken - 44 Inn Ut Tabell 3: Tidspunkt for holdeplasspasseing ved eksternsoner, rushtrafikk DOM Agder Rutebok Beregnet Fra Hpl inne til Fylkesgrense Retning Fylkesgrense Hpl inne Hpl ute Dist [km] Tid [min] Hastighet [km/t] Anslått dist [km] fra kart Beregnet tid [min] Inn Ut Inn Ut Harebakken Fokserød 145, Inn Ut Harebakken - 33 Inn Ut Harebakken - 31 Inn Ut

14 Trafikk fra modell for lange reiser, NTM5 Lange reiser over 100 km fra NTM5, hentes inn i regionene i regionalmodellen ved å bruke en koblingstabell mellom eksternsoner i regionen og lenkenummer i det nasjonale nettverket. Disse tabellene er ferdig etablert for hovedregionene, men må lages på nytt for DOM Agder. Tabell 4 viser hvilke lenker i NTM5-nettet som knyttes opp mot eksternsonene i DOM Agder. Tabell 4: Koblingstabell mellom NTM5 og DOM Agder RTMSONE ANODE BNODE

15 13 4 Beregning av eksternturmatriser Lenkeidentifikasjonen til eksternsonene i DOM Agder brukes for å beregne eksternturer mellom RTM region Sør og delområdemodellen. Eksternturene blir beregnet med en egen applikasjon, Eksternturer til DOM, som er en del av regionalmodellsystemet. Resultatet er turmatriser for alle kombinasjoner av reisemidler og reisehensikter i modellen, bortsett fra skolereiser. Utgangspunkt for beregning av eksternturmatrisene er RTM region Sør scenario Basis2006Sor. Ved omfattende bruk av selected link-analyse, beregner applikasjonen turer inn i delområde, turer ut av delområdet og turer mellom eksternsoner etter følgende kriterier satt spesielt for DOM Agder: 1. Trafikken over grensene til delområdemodellen antas å ikke være påvirket av kapasitetsproblemer, da alle grensekryssingene er utenfor tett befolket område. 2. Turer mellom eksternsoner blir bare beregnet dersom avstanden mellom eksternsonene er mindre eller lik 50 kilometer. Disse kriteriene er satt for å spare beregningstid. Applikasjonen kjører automatisk basert på informasjonen som finnes i datafeltene DOM_A og DOM_B for eksternsonene. For DOM Agder var tidsbruken 50 timer for hele beregningen. Dette forutsetter at bilfører, bilpassasjer, kollektivtrafikk og gang+sykkel blir beregnet samtidig på arbeidsstasjon med fire prosessorkjerner. Tabell 5 viser tidsbruk for de forskjellige arbeidsoppgavene. Med en prosessorkjerne vil hele prosessen ta fire og en halv dag (106/24=4,41) Tabell 5: Tidsbruk for beregning av eksternturmatriser Arbeidsoppgave Tidsbruk (timer) Bilfører 32 Bilpassasjer 21 Kollektiv 3 Gang/Sykkel 50 Sum 106 Tabellen viser at beregning av gang/sykkel er dimensjonerende ved bruk av firekjerneprosessor. Ved å videreutvikle applikasjonen for å splitte beregning av gang- og sykkeltrafikk vil dette gi en besparelse på ca 20 timer.

16 14 5 Validering 5.1 Eksternturer bilfører Tabell 6 viser beregnet eksterntrafikk for DOM Agder. Tabellen gir en sammenligning mellom beregnet trafikk på veglenker i RTM region Sør og rekke- og kolonnesummene i eksternturmatrisene for DOM Agder. Tabell 6: Validering eksterntrafikk bilfører Bilfører Fra nettverk Sør Fra matrise Agder Avvik Avvik (%) Sone Inn Ut Inn Ut Inn Ut Inn Ut ,55 30,55 30,55 30,55 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,84 9,85 8,25 8,26 1,59 1,59 16,2 % 16,1 % ,39 1,37 1,38 1,36 0,01 0,01 0,7 % 0,7 % ,60 81,59 81,59 81,58 0,01 0,01 0,0 % 0,0 % ,95 43,92 43,90 43,87 0,05 0,05 0,1 % 0,1 % ,93 658,27 659,60 658,90-0,68-0,63-0,1 % -0,1 % ,42 72,02 71,38 71,97 0,04 0,05 0,1 % 0,1 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,26 449,06 448,26 449,06 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,40 49,59 49,38 49,58 0,02 0,01 0,0 % 0,0 % ,08 59,77 60,42 60,09-0,34-0,32-0,6 % -0,5 % ,95 207,20 206,95 207,20 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,71 20,46 20,70 20,43 0,01 0,02 0,1 % 0,1 % ,62 1,64 1,62 1,64 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % Sum 1683, , , ,84 0,72 0,79 0,0 % 0,0 % Avvikene mellom lenketrafikk i RTM region Sør og eksternmatrisetrafikk for DOM Agder er små, mindre enn 2 kjt/døgn. Tabellen viser dermed at eksternturmatrisene for bilfører inneholder de turene som finnes i nettverket i region Sør. Teoretisk skal antall turer være helt like, avvik har flere årsaker: 1. Lenketrafikk i RTM region Sør er lagt ut kapasitetsavhengig, mens trafikken til eksternturmatrisene er kapasitetsuavhengig. Dette skal gi små avvik utenfor bebygde områder. 2. Gjennomkjøring mellom eksternsoner blir bare beregnet for eksternsoner med avstand kortere enn 50 kilometer. Noen få turer kan være lenger enn dette. 3. Matriseverdier større enn nettverdier skal ikke kunne forekomme som i sone og Dette skyldes antageligvis avrundingsfeil.

17 Eksternturer kollektiv Sammenligning mellom turer om bord på kollektivmiddel og turer i eksternturmatriser er vist i Tabell 7. Tabell 7: Validering eksterntrafikk kollektiv Kollektiv Fra nettverk Sør Fra matrise Agder Avvik Avvik (%) Sone Inn Ut Inn Ut Inn Ut Inn Ut ,00 3,38 0,00 3,32 0,00 0,06 0,0 % 1,9 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,80 2,95 2,78 2,80 0,02 0,15 0,0 % 5,2 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,12 65,32 65,12 65,14 0,00 0,18 0,0 % 0,3 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,41 19,58 16,38 19,54 0,03 0,04 0,0 % 0,2 % ,69 1,36 4,59 1,32 0,10 0,04 0,0 % 3,1 % ,53 11,62 13,52 11,60 0,01 0,02 0,0 % 0,1 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,73 6,47 8,93 5,67 0,80 0,80 0,0 % 12,4 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 % 0,0 % Sum 112,28 110,68 111,32 109,38 0,96 1,30 0,9 % 1,2 % Også for kollektivtrafikk er avvikene mellom beregnet trafikk i RTM region Sør og eksternturene i DOM Agder marginale. Avvikene skyldes gjennomkjøringer mellom eksternsoner mer enn 50 kilometer fra hverandre og avrundingsfeil. Totalavviket på 1,2% er allikevel neglisjerbart. Antall eksternturer for kollektivtrafikk er lavt. Årsaken til dette er at de fleste kollektivturene over fylkesgrensene er turer som er lengre enn 100 km, og derfor kommer inn som NTM5-trafikk.

18 NTM5-trafikk bilfører Koblingstabellen for NTM5-trafikk til regionalmodellen er ikke retningsbestemt. For å produsere sammenlignbare tall, må begge retningene summeres. Tabell 8 viser trafikk på veglenger i NTM5 sammenlignet med eksternturmatrisen for lange bilførerreiser. Tabell 8: Validering av NTM5-trafikk til DOM Agder NTM5 Nett Matriser Avvik Avvik (%) Sone Inn+Ut Inn+Ut ,58 190,58 0,00 0,0 % , ,04 2,05 0,2 % ,00 0,00 0,00 0,0 % , ,17 8,10 0,4 % ,21 19,40 6,81 26,0 % , ,14 0,00 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,0 % ,60 998,58 0,02 0,0 % , ,86 0,71 0,0 % ,69 65,67 0,02 0,0 % ,14 41,14 0,00 0,0 % ,00 0,00 0,00 0,0 % Sum 8851, ,57 17,72 0,2 % Det totale avviket er på 0,2%, altså helt marginalt. Avviket skyldes turer som går inn i og ut igjen av delområdet. De TRIPS-baserte rutinene som brukes for å beregne eksterntrafikk for NTM5, kan ikke behandle turer som går inn i delområdet, ut av området for så å gå inn i området igjen. 5.4 Reisemiddel- og reisehensiktfordeling En delområdemodell skal ha lik turproduksjon og lik reisemiddel- og reisehensiktfordeling som hovedmodellen for det samme modellområdet. Tabell 9 viser reisehensiktfordelingen for DOM Agder. Skoleturer, tilbringer til flyplass og lange reiser fra NTM5 er tatt ut for å kunne studere turene produsert av etterspørselsmodellen Tramod. Tabell 10 viser samme reisehensiktfordeling for Agder-fylkene i region Sør. Eksternturmatrisene for delområdemodeller er lagt til, da tallene for delområdemodellen også inneholder eksterntrafikk. Tabell 11 viser forskjellen i reisehensiktfordelingen mellom de to modellene. Tabell 9: Reisehensiktfordeling DOM Agder DOM Agder Totalt Arbeid Andre Innkjøp Tjeneste Besøk Bilfører Bilpassasjer Kollektiv Gang Sykkel

19 17 Tabell 10: Reisehensiktfordeling fra region Sør for Agderfylkene Sør Totalt Arbeid Andre Innkjøp Tjeneste Besøk Bilfører Bilpassasjer Kollektiv Gang Sykkel Tabell 11: Endringer i reisehensiktfordeling Endring Totalt Arbeid Andre Innkjøp Tjeneste Besøk Bilfører Bilpassasjer Kollektiv Gang Sykkel Endringen er størst for bilfører på 1402 turer totalt og 1041 turer for andre reiser. Dette er en endring på 0,35% for bilfører totalt, og 0,91% for bilfører andre reiser. Det er to årsaker til at tallene ikke blir eksakt like. Da det er færre soner i delområdemodellen enn i region Sør får etterspørselsmodellen færre destinasjoner slik at turproduksjonen kan variere litt. Den andre årsaken er turkjeder som starter utenfor delområdet, har første målpunkt i delområdet, neste punkt også i delområdet for så å returnere til startpunkt utenfor delområdet. Turene over fylkesgrensen blir tatt hånd om av eksternturapplikasjonen, men mellomturen i delområdet vil ikke bli fanget opp. 5.5 Trafikkvolum korte reiser Tabell 12 viser sammenligning mellom trafikk på utvalgte hovedveglenker. Trafikktallene gjelder for korte reiser under 100 km. Avvikene er små, rundt 1%. Tabell 12: Sammenligninger av trafikk, korte reiser (ÅDT) Navn Anode Bnode DOM Region Sør Avvik E39 Kr.sand Vest E18 Kr.sandØÏst E18 Arendal Vest E18 Arendal Øst

20 18 6 Modell for DOM Agder 6.1 Oppsett av scenario Delområdemodell Agder fungerer som en hvilken som helst annen region i Regionale transportmodeller versjon 2.0. Figur 6 viser hvordan regionen DOM_Agder plasseres ved siden av de andre regionene i Cube. Figur 5: Plassering av scenario DOM Agder benytter de nye shapefilene for å lese inn nettverk og rutebeskrivelsene. Bompengefilene hentes fra region Sør uten bearbeiding. Bomstasjoner utenfor modellområdet blir ignorert av modellen. Fil med trafikktellinger hentes også direkte fra region Sør. Parameterfilene for etterspørselsmodellen Tramod er kopiert fra region Sør. Antall soner er 863. Antall interne NTM5-soner er 90.

21 Resultat Biltrafikk Figur 6 viser båndbredder og noen tall for ÅDT for bilførerturer på nettet. N Figur 6: Biltrafikk (ÅDT) for DOM Agder, basis 2006

22 Reisemiddelfordeling Tabell 13 viser reisemiddelfordelingen for DOM Agder. Dette inkluderer eksterntrafikk. Tabell 13: Reisemiddelfordeling (YDT) Reisemiddel Totalt Prosent Bilfører Bilpassasjer Kollektiv Gang Sykkel Reisehensiktfordeling Tabell 14 viser reisehensiktfordelingen for DOM Agder. Dette inkluderer eksterntrafikk. Tabell 14: Reisehensiktfordeling DOM Agder (YDT) Reisemiddel Totalt Arbeid Andre Innkjøp Tjeneste Besøk Skole Flyplass Gods NTM5 Bilfører Bilpassasjer Kollektiv Gang Sykkel

23 21 Referanser Tørset, Trude, Olav Kåre Malmin, Snorre Ness, Ina Abrahamsen, Oskar Kleven (2008): Rerionale modeller for persontransport, SINTEF-rapport A3973 Tørset, Trude, Olav Kåre Malmin, Snorre Ness, Tomas Levin (2008): Regional transportmodell for delområder. SINTEF-rapport A4961

24

25

26