Verkeersdata en software in het gemeentelijk mobiliteitsbeleid

Verkeersdata en –software in het gemeentelijk mobiliteitsbeleid Mobiliteitsacademie VSV

Sven Maerivoet 2 Juni 2014

Overzicht ● Welke verkeersdata is er beschikbaar? ● Welke software kan je gebruiken om mobiliteitsbeleid op lokaal vlak te ondersteunen?

Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

2

Verkeersdata


3

Verkeersmetingen op verschillende niveaus

Vaste databronnen T vs. p|Patronen|Toepassingen Mobiele databronnen Koppeling met openbaar vervoer Andere metingen

● Macro niveau: lange-terme mobiliteitsplanning ● Meso niveau: ritplanning en analyses van grootschalig verplaatsingsgedrag, inclusief emissies

● Micro niveau: rijdersgedrag dmv. gedetailleerde analyses van snelheden en versnellingen


4

Klassieke vaste databronnen


● Enkele/dubbele lusdetectoren in het wegdek, radars, camera’s, pneumatische slangetjes, ...


5

Verband tussen snelheid en aantal voertuigen/kilometer


● Dateert van Greenshields (1935):

Het fundamenteel diagram Niet druk (snel)

Wel druk (traag)


6

#voertuigen/uur

Theoretische benaderingen versus praktische metingen


#voertuigen/kilometer Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

7

Visualisaties van metingen: patronen doorheen de tijd

Weekdagen



Weekend

8

Historische patronen zijn essentieel om te weten


Ochtend: • Zware files rond Vilvoorde en Strombeek-Bever

ochtendfile avondfile

• Trager verkeer rond aansluiting met E19 en E40 Avond: • Zware files aan het Vierarmenkruispunt, Tervuren en Wezembeek-Oppem


9

Wat kan je zoal berekenen met dergelijke metingen? ● ● ● ●


Verkeersindices voor Belgische autosnelwegen Analyse van de congestie in België (+ agglomeraties) Impact van maximumsnelheid op snelwegen Hoelang sta je tijdens je loopbaan in de file?


10

Hoe groot is het fileprobleem?

● Tijdens een ochtendspits op Vlaamse autosnelwegen: o Staat er ~139 km file (en verlies je een half uur) o Verliezen we allemaal samen ~18.700 uren o Dit kost ~260.000 euro aan de maatschappij ● Op het onderliggend wegennet: tot 4x erger! ● 91% van de files staan in Vlaanderen Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware


Bronnen: TML (2008, 2011) 11

Visualisaties van metingen: kruispunttellingen


(afslagbewegingen)

(lichtenregelingen) D Q E 0

27


47

58 60

12

Reistijden op basis van GSM traces

Vaste databronnen Mobiele databronnen GSM|GNSS|XFCD|Rijgedrag Koppeling met openbaar vervoer Andere metingen

● Tijdens een gesprek worden de overgangen tussen de zeshoekige cellen bijgehouden

BTS

BTS bestemming

BTS

herkomst

BTS

reistijd

segmenten BTS

BTS

BTS

BTS

overgang GSM probe weg


13

Betere methode: Global Navigation Satellite System


● GNSS-probe voertuigen (e.g., vrachtwagens van transportbedrijven, verzekeringsmaatschappijen, ...) ● GPS (US); Galileo (EU); GLONASS (RU); Beidou (CHN)


14

Gebruik van de nieuwe generatie van mobiele data


● Opkomst van ‘klassieke’ floating-car data (FCD) – GSM is redelijk ‘out’, GPS is meer dan in! – Vaak nog problemen met schatting van verkeersvolumes  Fusie met beschikbare metingen van bv. Verkeerscentrum

● Verder kijken dan louter (X-)FCD: – Bv. OBD via CAN-bus, Bluetooth-scanners, smartphones, …  OLYMPUS proeftuin elektrische voertuigen Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

15

Koppeling van rijgedrag aan de verzekeringssector


● Analyse van bv. versnellingen en rijdersgedrag, het nemen van risico’s en veiligheidsinformatie, … ● Win-win voor zowel de verzekeraar als de verzekerde: – Oorzaak van ongevallen – Risico’s vermijden – Gepersonaliseerde feedback


16

Een blik op snelheidsovertredingen


● Gedetailleerde snelheidsmetingen kunnen op bepaalde plaatsen aan snelheidsbeperkingen gekoppeld worden ● Voorrang van rechts, volgafstanden, interacties, …


17

Ongevalsinformatie


● Classificatie van zwarte punten ● Gedetailleerde verwerkte locatie-informatie (wegincidenten)


18

Verplaatsingspatronen op basis van GPS metingen

Vaste databronnen Mobiele databronnen Koppeling met openbaar vervoer Patronen|Toegankelijkheid Andere metingen

● Automatische berekening van verplaatsingspatronen: ● Waar leven en werken de mensen? ● Hoeveel en welke ritten maken ze elke dag? ● Statistieken: afstanden, snelheden, …

● Hoe kan openbaar vervoer een alternatief bieden? Co-modaal = het nieuwe multi-modaal!

Thuis

200,000

180,000

160,000

140,000

OV kan als alternatief

120,000

100,000

80,000

60,000

40,000

OV kan niet als alternatief

20,000

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Working days

11

12

13

14

Saturdays

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Sundays

Werk

Integratie van gegevens van NMBS, De Lijn, MIVB/STIB en TEC Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

19

Inzicht krijgen in verplaatsingspatronen


● Onderzoek naar ritten van grote en/of specifieke groepen personen op bepaalde tijdstippen: – Herkomst-bestemmingsmatrices – Informatie over ritten en ketens – Opstellen van ritten- en rijdersprofielen

Ruime beschikbaarheid van GIS gegevens Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen (OVG) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

20

Toegankelijkheid van regio’s met het openbaar vervoer


● Bv. Witboek Beleidsplan Ruimte


21

Resultaten van een slimme kilometerheffing

Vaste databronnen Mobiele databronnen Koppeling met openbaar vervoer Andere metingen Kmheffing|EV|P|Andere

● Proeftuin (Leuven): – Gebruikers pasten hun gedrag aan – Minder congestie, verhoogde leefbaarheid – Stuurde beleid en vice versa


22

Piekverschuivingen!


● Men reed minder tijdens de ochtendspits, meer tijdens de dalperiode en later tijdens de avondspits 11.00% 10.00%

9.00% 8.00% 7.00% 6.00% 5.00% 4.00% 3.00% 2.00% 1.00%

0.00% 00u 01u 02u 03u 04u 05u 06u 07u 08u 09u 10u 11u 12u 13u 14u 15u 16u 17u 18u 19u 20u 21u 22u 23u Fase 1 (nulmeting)


Fase 2 (wedstrijd)

23

Potentieel van elektrische voertuigen


● Welke ritten kunnen door een elektrisch voertuig vervangen worden? – Gebaseerd op het gebruik van het voertuig (patronen) – Ritafstand (~ bereik) vs. tijd tussen ritten (~ opladen) Verschillende invalshoeken:

• Marktpotentieel • Voertuigbezit • Omzetting voertuigvloot


24

Een gericht parkeerbeleid en parkeerinformatie


● Een goed parkeer/-prijsbeleid creëert kansen voor meer doorstroming in steden ● Wenslijstje: – Statische  dynamische parkeerinformatie – Integratie met on-board PND – Reservaties van parkeerplaatsen in garages

● We kunnen nog verder gaan, bv. voorspelling van de parkeerplaatsen langs de straatkant


25

Parkeertellingen


• • • •


Capaciteiten Parkeerdruk Bezettingsgraden Parkeerduur

26

Andere soorten verkeers- en mobiliteitsgegevens ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●


Verkeersvraag schatten (e.g., HB matrices) Groei van de verkeersvraag Keuze van vervoerswijze (modal choice) Personen- en vrachtvervoer Tijdswaardering (value of time, VOT) Voertuigvloot (+ afschrijvingen en vernieuwingen) (Voorziene) beleidsmaatregelen Brandstofverbruik Inkomensverdeling Welvaart Rijgedrag Kentallen ...


27

Verkeerssoftware


28

Computersimulaties van verkeer

Een blik op verkeersmodellen Simulaties|Scenario’s|Soorten Theoretische modelachtergrond Toegepaste verkeersmodellen Andere mogelijke modellen

● Wat je ook doet of zegt... ... het zijn maar modellen van de realiteit – “Reality is just another model”

– Elk heeft zijn beperkingen en reproduceert wat we hen voeden – Opletten bij interpretatie door beleidsmakers

● De beschikbare commerciële pakketten zijn transportplanningsmodellen, hoofdzakelijk gebaseerd op vier-stapsmodellen ● Schaalgrootte: lokaal, netwerk, landelijk, grootschalig Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

29

Scenario’s doorrekenen


● Huidige toestand: – Vervolledigen van andere kennisbronnen (vb. tellingen) – Inzicht in functionering, achterliggende fenomenen, …

● Toekomstige situatie: – “Do nothing / Business as usual (BAU)” scenario – Toepassen van prognoses op modelinstrument laat toe om toekomst in te schatten – Objectieve en onderbouwde vergelijking van maatregelen – Cijfermatige vergelijking helpt (politieke) discussie €/100 vkm

● Maken vaak deel uit van een MKBA kader (impact assessment!) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

30

Soorten verkeersmodellen


● Bepalende factoren: – Gebiedsgrootte  detailniveau – Personen- en/of goederenvervoer – Vervoerswijze (modale keuze): unimodaal  multimodaal ● Personenwagen (bestuurder/passagier), openbaar vervoer, fiets, te voet ● Vrachtwagen, spoor, binnenvaart, luchtvaart ● Al dan niet met overstap/overslag

– Tijdsschaal (modellering congestie statisch  dynamisch) – Welke input gegevens zijn er beschikbaar? – Wat is het budget?

● Toepassingsgebonden (“Wat is de vraag?”): – Specifieke lokale situaties (bv. individuele kruispunten) – Strategisch ondersteunend (om besluitvorming te faciliteren) – Beoordelingscriteria (enkel verkeersafwikkeling of ook economisch, milieu, …) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

31

Landgebruik & socioeconomisch gedrag

Een blik op verkeersmodellen Theoretische modelachtergrond Transport|Verkeer|Visualisaties Toegepaste verkeersmodellen Andere mogelijke modellen

● De vraag naar verkeer ontstaat door de wens tot deelname aan ruimtelijk gescheiden sociale/culturele/economische/… activiteiten

CBD I L/M/H C

= central business district = industriezone = lage/midden/hoge inkomensklasse = commuter zone

● Tendens naar geosimulatie Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

32

Klassiek 4-staps rittengebaseerd transportmodel


● Reizigers nemen beslissingen die leiden tot een tripgebaseerd model (+ motief van de verplaatsing) trip generatie

(hoeveel trips?)

trip distributie

(waar gaan ze naartoe?)

modale split

verkeerstoedeling

Zonering en aggregatie!

(met welk vervoersmiddel?)

(welke routes nemen ze?)

“Het vier-stapsmodel” Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

33

Klassiek 4-staps rittengebaseerd transportmodel


● Reizigers nemen beslissingen die leiden tot een tripgebaseerd model (+ motief van de verplaatsing) trip generatie

trip distributie

modale split

verkeerstoedeling


Routekeuze wordt bepaald door Wardrop/Nash criteria: (1952) Gebruikersevenwicht (W1)

Systeemoptimum (W2)

34

Activiteiten-gebaseerd transportmodel


● Genereren van een synthetische bevolking ● Genereren en plannen van activiteiten ● Uitvoeren van deze activiteiten = fysieke beweging van agents activiteitenpatroon


multi-agent systemen

35

Macro-/mesoscopische stroommodellen


● Beschrijven hoe het verkeer zich fysiek op een weg voortbeweegt ● Gebaseerd op partiële differentiaalvergelijkingen (i.e., behoudswetten) ● Veel aggregatie, laag detailniveau Macroscopisch: vloeistof-dynamische modellen die verkeer als een samendrukbare vloeistof beschouwen (Navier-Stokes) Mesoscopisch: gas-kinetische modellen die verkeer als een veel-deeltjessysteem beschouwen: afleiden van macroscopische vergelijkingen uit microscopisch rijdersgedrag Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

36

Microscopische stroommodellen


● Beschrijven expliciet de interacties van voertuigen in een verkeersstroom (lijkt realistischer) ● Weinig aggregatie, hoog detailniveau  kalibratie! Voertuig-volg model

• Stimulus-response • Optimale snelheid • Psycho-fysieke afstand • Cellulaire automaten • Wachtrij-theorie

volger

voorligger(s)

(n)

(n – 1) tussenruimte

● Submicroscopische stroommodellen omvatten fysieke karakteristieken zoals motorperformantie, schakelen, ... en menselijke beslissingen (nietstrategisch) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

37

Microscopische stroommodellen


● Beschrijven expliciet de interacties van voertuigen in een verkeersstroom (lijkt realistischer) ● Weinig aggregatie, hoog detailniveau  kalibratie! Voertuig-volg model

Rijstrook-keuze model

• Stimulus-response • Optimale snelheid • Psycho-fysieke afstand • Cellulaire automaten • Wachtrij-theorie

• Gap-acceptance • Verplichte versus gewenste verandering van rijstrook

● Submicroscopische stroommodellen omvatten fysieke karakteristieken zoals motorperformantie, schakelen, ... en menselijke beslissingen (nietstrategisch) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

38

Oog voor detail



39

Overtuigende visualisaties



40

Gebruik van traditionele vierstapsmodellen

Een blik op verkeersmodellen Theoretische modelachtergrond Toegepaste verkeersmodellen Macro|Goederen|Micro Andere mogelijke modellen

● Macroscopisch: – Intensiteiten en dichtheden op wegvakken (I/C verhouding) – Voertuigen worden niet afzonderlijk gemodelleerd (ritten)

● Statisch: – Verkeerscondities niet tijdsafhankelijk – Gemiddelden bv. tijdens spitsperiode

● Onderzoeksvragen: Grote infrastructuurprojecten / verkeersmaatregelen / beleid Situeren zich voornamelijk op strategisch niveau Toekomstvisies / lange termijn planning (2020, 2030, …) Provinciale strategische multimodale modellen (Verkeerscentrum) – Tendens naar stedelijke modellen (incl. parkeren, fietsen, …) – – – –

Typische pakketten: Cube Voyager (Citilabs) / Visum (PTV) / OmniTRANS (Goudappel Coffeng) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

41

Macroscopische effecten met OmniTRANS


● Relocatie ISVAG verbrandingsoven (Antwerpen)


42

Macroscopische effecten met OmniTRANS


● Sluiting van de R1 ring rond Antwerpen (Meccano  BAM tracé) Referentie


Scenario

43

Spitsverkeer op de E40 van Leuven naar Brussel Referentiescenario


6u40 9u30 6u50 7u00 7u10 7u20 7u30 7u40 7u50 8u00 8u10 8u20 8u30 8u40 8u50 9u00 9u10 9u20

Brussel

Scenario 10%10% modal shift shift Scenario modal

Brussel


Leuven



Leuven

44

Goederenvervoer op grote schaal


● Goederencategorieën in plaats van motieven: – Bulk / cargo / per stuk

● ● ● ●

Veel spelers in de keuzeprocessen Langere verplaatsingen en langere periodes (bv. 1 dag) Groter gebied Vervoerwijzekeuze afhankelijk van goederentype: – Vrachtwagens / binnenvaart / spoor / …

● Logistieke factor: – Rekening houden met overslag op logistieke knooppunten – Bundeling en optimalisatie Typische pakketten: TRANS-TOOLS (EC) ADA & Strat. Vrachtmodel Vlaanderen WCM Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

45

Gebruik van microscopische verkeersmodellen


● Benodigdheden: – Gedetailleerde aanwezige infrastructuur – Gedetailleerde verkeersvraag (multimodaal incl. zachte modi, afslagbewegingen, …) – Kalibratie informatie: wachtrijlengtes, snelheden/reistijden, …  Nood aan meetcampagnes

● Toepassingen: – – – – –

Kruispunten en/of verkeerslichtenregelingen Kleine infrastructuurprojecten Corridors, stadsringen Toegankelijkheid parkeerterreinen …

Typische pakketten: Vissim (PTV) / Aimsun (TSS) / Paramics (Quadstone) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

46

Microscopische effecten met Paramics


● Tunnel aan Waterloolaan Brussel ● Masterplan Antwerpen (Moerelei)


47

Ontsluiting Carrefour Korbeek-Lo + Herstal



48

Parkeermodellen

Een blik op verkeersmodellen Theoretische modelachtergrond Toegepaste verkeersmodellen Andere mogelijke modellen P|Economisch|Voetganger|Apps

● Nieuwe infrastructuur, herinrichting, … – Investeringen, afschrijvingen en operationele kosten versus – Parkeergebruik en geschatte inkomsten

● Bv. ondersteuning parkeerbeleidsplan Antwerpen

Bezetting voormiddag Privaat

Openbaar Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

Typische pakketten: parkeermodel per studiebureau 49

SUSTAPARK: duurzaam parkeren in Leuven


● Doelstelling: simuleer de effecten van veranderingen in de parkeersituatie en het parkeerbeleid van een stad (Verander het aantal parkeerplaatsen, de prijs en duurtijd van openbaar parkeren, bovengronds en ondergronds parkeren, …)

● Hoofdonderdelen: – Modelleren van de parkeervraag – Modelleren van het zoekgedrag – Modelleren van een economisch evenwicht


50

Economische transportmodellen


● Achtergrond: – Niet zozeer netwerk-gericht – Alle actoren en relaties tussen actoren, diverse bevolkingsgroepen, tewerkstellingssectoren – Transport is onderdeel van het grote geheel

● Toepassingen: – Invloed van prijsmaatregelen, taksen, investeringen in ITS, vrijmaking van het spoor, … – Effecten van kilometerheffing (vrachtverkeer) op welvaart – Evaluatie van nieuwe standaarden voor emissies voertuigen – Evaluatie CO2 beleid voor transport – Haalbaarheid verbinding Sint-Truiden met E40 Typische pakketten: TREMOVE / ISEEM (TML) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

51

Niet te vergeten: de zachte modi (voetgangersmodellen)


● Achtergrond: – Gelijkaardige complexiteit van microsimulaties

● Toepassingen: – Toegankelijkheid, ruimtelijke planning, evacuaties (gebouwen en evenementen), … – Kruispuntontwerp met een groot aandeel voetgangers – Spoor en transit sector

Typische pakketten: Viswalk (PTV) / Legion (Legion) / NOMAD (TU Delft) Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

52

Opkomst van dienstenapps (routes, parkeren, …)


● Europese projecten zoeken naar kandidaatsteden – Subsidies via vroegere kaderprogramma’s (momenteel FP7) – Nu Horizon 2020

(ook op de lokale markt)

Typische pakketten: MODUM / MOBiNET / eCOMPASS / SIMPLI-CITY / SUPERHUB / MobiS Opleidingsdag VSV: Verkeerssoftware

53

Meer informatie? ● Transport & Mobility Leuven: – http://www.tmleuven.be/ – [email protected] – 016/31.77.33

● Data Enrichment Group: – http://www.tmleuven.be/expertise/deg/


54

Verkeersdata en software in het gemeentelijk mobiliteitsbeleid

Recommend Documents