Modellen als hulpmiddel bij het ontwerpen van een optimaal multimodaal verkeersnetwerk Ties Brands
06/03/2014
1
Ties Brands Promovendus bij Centre for Transport Studies Dagelijks begeleider: Luc Wismans Promotor: Eric van Berkum
Adviseur bij Goudappel Coffeng Binnen het team Openbaar Vervoer OV modellen en (Big) data-anayse
06/03/2014
2
Aanleiding onderzoek Duurzame bereikbaarheid van de Randstad (NWO) Strategy towards a Sustainable and Reliable Multimodal Transport system in the Randstad (SRMT) Samenwerking tussen UT, TU Delft, VU en UvA
Duurzaamheidsdoelstellingen bereiken door verschuiving van autoverplaatsingen naar OV verplaatsingen, fietsverplaatsingen of multimodale verplaatsingen Binnen stedelijke kernen: fiets en OV goed alternatief Tussen stedelijke kernen: auto vaak veruit het snelste (behalve centrum – centrum)
06/03/2014
3
Oplossingsrichting: multimodale ritten Combineer de voordelen van verschillende modaliteiten Auto of fiets om gebieden te ontsluiten OV om grotere afstanden af te leggen en binnensteden te bereiken
P+R: Uitwisseling tussen auto en OV Station: Uitwisseling tussen fiets en OV OV-fiets: Overstap van OV op fiets aan bestemmingskant (Trein-) Taxi: Overstap van OV op auto aan bestemmingskant
06/03/2014
4
Rol verkeer- en vervoersmodel in het beslisproces: huidige praktijk Probleem Genereren van mogelijke oplossingen
Beleidsmakers, bewoners, andere betrokkenen in workshops, nota’s, etc.
Groslijst (combinaties van) oplossingen Kiezen van meest kansrijke oplossing(combinaties)
Beleidsmakers, bewoners, andere betrokkenen in workshops, nota’s, etc.
Enkele varianten Modelexperts in samenwerking met
Doorrekening met model Prestatie / score per variant Maken van de beslissing
beleidsmakers
Beleidsmakers / politiek (MKBA, weging, andere argumenten)
06/03/2014
5
Rol verkeer- en vervoersmodel in het beslisproces: benadering in dit onderzoek Probleem Genereren van mogelijke oplossingen
Beleidsmakers, bewoners, andere betrokkenen in workshops, nota’s, etc.
Groslijst oplossingen Automatische doorrekening oplossingscombinaties met model Mogelijk optimale oplossingscombinaties Verdere selectie varianten Prestatie / score per variant Maken van de beslissing
Onderzoeker / modelexpert .
Modelexperts in samenwerking met beleidsmakers
Beleidsmakers / politiek (MKBA, weging, andere argumenten)
06/03/2014
6
Rol verkeer- en vervoersmodel in het beslisproces Door te optimaliseren wordt er eerder in het proces kwantitatief naar het probleem gekeken Suboptimale oplossingen worden automatisch genegeerd Er wordt rekening gehouden met meerdere doelstellingen, waardoor: Er inzicht bestaat tussen de relatie tussen de doelstellignen Bij tegengesteld gerichte doelen kan de afweging tussen deze doelen expliciet worden gemaakt Er wordt duidelijk wat het maximaal haalbare is binnen de gedefinieerde randvoorwaarden
‘No regret’ maatregelen kunnen worden geidentificeerd, ook kunnen maatregelen worden uitgesloten
06/03/2014
7
Bilevel optimalisatie
Upper level: Optimaliseren van doelstellingen Toestand van het netwerk: intensiteiten, snelheden
Lower level: Gebruikersevenwicht: Multimodale toedeling
Netwerkontwerp: Multimodale voorzieningen
06/03/2014
8
Doelstellingen te bereiken door netwerkoptimalisatie Bereikbaarheid: gemiddelde reistijd Ruimtegebruik in binnensteden door parkeren Klimaat: CO2 uitstoot Kosten: exploitatiesaldo
06/03/2014
9
Netwerkmodellering: modal split en routekeuze, inclusief ketenverplaatsingen nested logit model
Vaste HB matrix
Modal split
HB matrix auto
HB matrix OV keten 1
Toedeling Loads en kosten auto
if n < N
HB matrix OV keten 2
Toedeling Loads en kosten OV keten 1
HB matrix OV keten M
Toedeling Loads en kosten OV keten 2
Toedeling
Loads en kosten OV keten M
if n = N Geladen multimodaal netwerk 06/03/2014
10
Gemodelleerde OV ketens Lopen – OV – lopen Fiets – OV – Lopen Lopen – OV – Fiets Auto – OV – Lopen Lopen – OV – Auto Toedeling per OV keten met Zenith binnen OmniTRANS, inclusief multiple routing
06/03/2014
11
Case studie: Stadsregio Amsterdam
06/03/2014
12
Vervoersvraag Totale vraag gegeven Overgenomen uit Venom verkeer- en vervoersmodel Stadsregio Amsterdam Gebaseerd op het GE2030 scenario
06/03/2014
13
Ontwerpvariabelen Nieuwe stations Nieuw IC stations Nieuwe P&R locaties Frequenties van buslijnen Frequenties van sprinters
06/03/2014
14
Mogelijke stations Mogelijke IC stations
Halfweg
Amsterdam Geuzenveld
Haarlem Zuid Amsterdam Nieuw-Sloten
Heemstede Aerdenhout
Duivendrecht
Hoofddorp
Mogelijke Park and Ride
Velsen Zuid
Halfweg
Buikslotermeerplein
Amsterdam Geuzenveld
Zuiderzeeweg
Schiphol Noord Amstelveen Oranjebaan
Frequentie van buslijnen
Zaanse Schans – Amsterdam Centraal IJmuiden – Amsterdam Sloterdijk Zaandam – Amsterdam Centraal
Zandvoort – Amsterdam Marnixstraat
Amsterdam Bijlmer - IJburg Haarlem – Amsterdam Zuid Schiphol – Amsterdam Sloterdijk
Haarlem – Amsterdam Bijlmer
Frequentie van treinlijnen (sprinters)
Uitgeest – Amsterdam Bijlmer
Uitgeest – Amsterdam Centraal
Uitgeest – Amsterdam Centraal
Zandvoort – Amsterdam Centraal
Almere – Amsterdam Centraal
Zandvoort – Amsterdam Bijlmer Uitgeest – Schiphol
Almere – Schiphol
Almere – Bijlmer Uitgeest – Bijlmer
Hilversum – Amsterdam Centraal Hilversum – Schiphol
Het concept Pareto optimale set
CO2 uitstoot uitstoot→
zwartrood en blauw domineren elkaar niet blauw domineert domineert blauw groen
Pareto optimale set
○ = niet gedomineerd ● = gedomineerd Totale reistijd → 06/03/2014
19
Resultaten: trade-off tussen CO2 uitstoot en reistijd Geoptimaliseerd netwerk met multimodale maatregelen Huidige infrastructuur
Totale CO2 uitstoot (tonnen)
1430 1428 1426 1424 1422 1420 1418 1416 1414 1412 1410 250500
251000
251500
252000
252500
253000
Totale reistijd (uren) 06/03/2014
20
Resultaten: relatie tussen doelen volgens MKBA: 1 ton CO2 uitstoot is equivalent aan ongeveer 7 uur reistijd Geoptimaliseerd netwerk met multimodale maatregelen Huidige infrastructuur Lineair (Monetarisering)
Totale CO2 uitstoot (tonnen)
1430 1428 1426 1424 1422 1420 1418 1416 1414 1412 1410 250500
251000
251500
252000
252500
253000
Totale reistijd (uren) 06/03/2014
21
Resultaten: trade-off tussen financiën en ruimtebeslag in binnensteden Geoptimaliseerd netwerk met multimodale maatregelen Huidige infrastructuur
Exploitatiesaldo (euro)
45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 70200
70400
70600
70800
71000
71200
71400
71600
71800
Aantal gebruikte parkeerplaatsen in binnensteden 06/03/2014
22
Resultaten: relatie met beslisvariabele: bus 176 tussen Haarlem en Amsterdam Zuid
06/03/2014
23
Resultaten: relatie tussen 3 doelen
Totale CO2 uitstoot (tonnen)
1430
1425
1420
1415
1410
06/03/2014
24
Resultaten: relatie tussen 4 doelen
06/03/2014
25
Effectieve maatregel: komt in bijna alle Pareto optimale oplossingen voor
Amsterdam Bijlmer IJburg
Ineffectieve maatregel: komt in bijna geen Pareto optimale oplossingen voor
Almere – Amsterdam Bijlmer
Conclusie Optimalisatieraamwerk toegepast op praktijkcase, onder randvoorwaarden van gedrag reiziger door het multimodale netwerk Speelruimte binnen de CO2 uitstoot is 1,5% voor dit type multimodale maatregelen Speelruimte voor de gemiddelde reistijd is 1,0% Raamwerk geeft mogelijkheid om relaties te leggen tussen doelen Mogelijkheid om relatie te leggen tussen beslisvariabelen en doelen
06/03/2014
28
Contact
Ties Brands
[email protected] 053 - 489 4704 06 - 1101 4907
06/03/2014
29
