Inhoud Presentatie op basis van proefschrift Huizhao Tu “Monitoring Travel Time Reliability on Freeways” Verdediging 15 april 2008
Betrouwbare reistijden op het Nederlands wegennet nieuwe inzichten op basis van echte data 8e PLATOS Colloquium Provinciehuis Utrecht, 5 Maart 2008 Hans van Lint
5 maart 2008
Inhoud
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
Maten voor betrouwbaarheid Heel veel definities! [e.g. Bonsall, P. (2000) Travellers' Response to Uncertainty, In
• Maten voor betrouwbaarheid: wat zeggen ze ons en wat betekenen ze voor NoMo • ‘Nieuwe’ theorie: onbetrouwbaarheid = onzekerheid + instabiliteit • Wat deze theorie zegt op basis van echte data • Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA • Conclusies en aanbevelingen
Spreiding reistijden: de verdeling van reistijden over een bepaald stuk weg voor een bepaalde tijdsperiode (bijvoorbeeld in de ochtendspits op weekdagen). Buffer-indices: de extra hoeveelheid tijd die een reiziger in acht zou moeten nemen om in zeg 95 procent van de gevallen nog op tijd te komen; Ellende-indices: het verschil in reistijd tussen de 10 of 20 procent reizigers die het slechtst af zijn en het totale gemiddelde. In feite gaat het dan om de scheefheid van de verdeling van reistijden; Probabilistische maten: de kans dat een trip op een bepaald stuk weg in een bepaalde periode binnen een bepaalde reistijd kan worden gerealiseerd.
5 maart 2008
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
2
3
Reliability of Transport Networks, Research Studies Press Ltd, pp. 1-10.]
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
4
1
Maten voor betrouwbaarheid
Maten voor betrouwbaarheid
• Betreffen de van dag-tot-dag distributie reistijden … • … en dat ding is vooral erg breed en scheef
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
5
Maten voor betrouwbaarheid
Re is tijdbe trouwba a rhe id →
• Zijn inconsistent • En dus: betrouwbaarheid a la carte (zoals in NoMo)
• Zijn inconsistent • En dus: betrouwbaarheid a la carte (zoals in NoMo) • Hoe gebruik je welke maat dan in (DTA) planning modellen ???
(a) Zondagen 2002 (A20)
90% 80%
06:00
Reis tijdbetrouwbaarheid volgens NoMo Grens waarde volgens NoMo 08:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00
(b) Maandagen 2002 (A20) 100% 90% 80% 70% 06:00
08:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
20:00
(c) Donderdagen 2002 (A20) 100% 90% 80%
Maat 1 Maat n
Maat 2
70% 06:00
5 maart 2008
08:00
10:00 12:00 14:00 16:00 Vertrektijdstip (5 minuten periodes) →
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
18:00
6
Maten voor betrouwbaarheid
100%
70%
5 maart 2008
onbetrouwbaarheid
5 maart 2008
• Zijn inconsistent
inflow
20:00
7
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
8
2
‘Nieuwe’ Nieuwe’ theorie: theorie: onzekerheid + instabiliteit
‘Nieuwe’ Nieuwe’ theorie: theorie: onzekerheid + instabiliteit
• Basis idee is eenvoudig:
• Basisdiagram is inverse reistijd functie
– Onbetrouwbaarheid is een risico proces: UR ~ onzekerheid bij omstandigheid × kans op omstandigheid Onzekerheid
– Onbetrouwbaarheid kan immers veranderen als er binnenkort sprake is van congestie (“breakdown”) → leidt tot andere onzekerheid
Instabiliteit
– Basisomstandigheden: vrije afwikkeling, en congestie (in feite synchronised flow), maar ook geometrie, weer, etc 5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
9
‘Nieuwe’ Nieuwe’ theorie: theorie: onzekerheid + instabiliteit
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
10
‘Nieuwe’ Nieuwe’ theorie: theorie: onzekerheid + instabiliteit
• Basisdiagram is inverse reistijd functie
• Deze grootheden kun je gewoon uitrekenen!
TTUR = (1 − prbr ) × TTV f + prbr × TTV j • Kans op ellende
• Kans op ellende (breakdown)
• Onzekerheid voor breakdown
• Onzekerheid voor breakdown
• Onzekerheid na breakdown
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
• Onzekerheid na breakdown
11
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
12
3
Wat deze theorie zegt op basis van echte data
Wat deze theorie zegt op basis van echte data
• Keurige convexe functie (a la BPR) • Uitgedrukt in [tijd] bijv sec of min • Prima te parameteriseren (zgn TLZ functie)
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
• Keurige convexe functie (a la BPR) • Uitgedrukt in [tijd] bijv sec of min • Prima te parameteriseren (zgn TLZ functie) • Zelfde vorm in NL en China 13
Modelvorming: Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
14
Modelvorming: Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA
• TLZ functie: parameters zijn o.a. afhankeljik van
• Effect tijd-aggregatie
– Geometrie – Weer – DVM
– Vorm blijft identiek – Parameterisatie dus ook – Oplossen met schaalfactor (ongoing research)
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
15
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
16
4
Modelvorming: Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA
Modelvorming: Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA
• Effect geometrie
• Effect weer
– Lengte invoegstroken
– Regen vergroot de onbetrouwbaarheid A12, route 1
– Lengte uitvoegstroken
– Sneeuw nog veel meer
– Lengte weefvak
Aantal op/afritten per 10 km 5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
17
Modelvorming: Modelvorming: nieuwe betrouwbaarheidsfunctie voor DTA • Effect weer
5 maart 2008
λttr
18
• Invoer: inflow • Knop om aan te draaien: λttr (kritische inflow parameter) - afhankelijk weer, geometrie, etc, etc)
Daling kritische inflow Meer instabiliteit Meer onzekerheid Bijna verdubbeling maximale onbetrouwbaarheid
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
Toepassing TLZ functie in DTA
– Regen vergroot de onbetrouwbaarheid – – – –
5 maart 2008
• Let op λttr << Capaciteit (zo rond de 1500 vtg/u in de randstad) • Uitvoer: seconden (kosten!) onbetrouwbaarheid 19
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
20
5
Conclusies en aanbevelingen (1) • Huidige betrouwbaarheidsmaten inconsistent en ambigu
• Relatie te fitten met zgn TLZ functie • TLZ functie kan (a la BPR functie) eenvoudig in (D)TA worden gebruikt
• Daarom: nieuwe theorie onbetrouwbaarheid reistijden: instabiliteit + onzekerheid – Instabiliteit: kans op breakdown – Onzekerheid: reistijd variabiliteit
• In feite 1 cruciale parameter: kritische inflow (<< Capaciteit), afhankelijk van – Geometrie – Weer – DVM, etc, etc
• Op echte data: intuitieve convexe relatie tussen inflow en deze onbetrouwbaarheid 5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
Conclusies en aanbevelingen (2)
21
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
22
Vragen en opmerkingen?
5 maart 2008
8e PLATOS colloquium, "Rekenen aan Duurzaamheid"
23
6
