Modelowanie ruchu w sieciach transportowych.

MPZP-miejsc.plan zagospodarowania przestrzennego.

KMR-kompleksowy model analizy ruchu.

1)--Modelowanie powstawania ruchu.

2)--Modelowanie rozkładu przestrzennego ruchu.

3)--Modelowanie podziału na środki transportu.

4)--Modelowanie rozkładu ruchu na sieć transportową.

Modelowanie powstawania ruchu.

Celem jest określenie wielkości ruchu. Miasto dzielimy na rejony, mieszkańców dzielimy na kategorie: dzieci do lat 7, młodzież szkół podstawowych, średnich, osoby studiujące, kategorie osób pracujących, emeryci i renciści.

Podróże dzielimy w zależności od zapotrzebowania:

a.        podróże związane z domem DP, DN, DI

b.       podróże niezwiązane z domem

Wyznaczamy wskaźnik ruchliwości. Uzyskujemy liczbę podróży  w danym rejonie.

Więźba ruchu – jest to rozkład przestrzenny ruchu.

Modelowanie podziału na środki transportu:

a.        podróże piesze,

b.       podróże nie piesze: komunikacja zbiorowa i indywidualna.

Modelowanie regresyjne polega na:

a.        wybranie zestawu czynników mających wpływ na powstanie ruchu,

b.       uzyskanie próby statystycznej dotyczącej zmiennej zależnej funkcji zmiennych niezależnych,

c.        wyznaczeniu metodą najmniejszych kwadratów wartości współczynnika regresji.

Y = b0 + b1x 1 + b2x2 + ... +bnxn

Y – potencjał wyjazdowy lub przyjazdowy,

X1x2xn – zmienne niezależne,

Bob1bn – współczynniki regresji.

Charakterystyka sieci transportowych

Sieć transportowa – zespół szlaków, węzłów i punktów transportowych danego obszary, których istnienie umożliwia przewóz towarów.

Punkt transportowy- miejsce w którym dokonuje się czynności wchodzących w skład procesu transportowego, np.: załadunek, przeładunek.

Szlak transportowy – zespół linii  łączących miejscowości jako punkty transportowe.

Węzeł transportowy – miejsce w którym schodzą się min. 3 linie transportowe.

Sieć transportowa jako graf – układ sieci transportowych przedstawia się zwykle w postaci grafu płaskiego. Wierzchołkami grafu są węzły lub punkty transportowe, natomiast krawędziami nazywamy łączące je linie transportowe.

Macierz przyległości – określa połączenia pomiędzy wierzchołkami grafów.

Xij = 1 – jeżeli w grafie występuje łuk,

Xj = 0  - jeżeli w grafie nie występuje łuk.

Suma niezerowych elementów macierzy określa liczbę elementów w grafie.

Suma elementów wiersza xi = 0 określa liczbę łuków, dla których wierzchołek ten jest początkowy.

Suma elementów kolumny xj określa liczbę łuków, dla których wierzchołek ten jest końcowy.

Macierz odległości D = [dij] – określa wzajemną odległość łuków tworzących ścieżką pomiędzy wierzchołkami.

Teoretyczne modele sieci transportowych –oparte są najczęściej  na regularnych układach geometrycznych w postaci trójkątów  czworoboków .najbardziej optymalnym kształtem są sześciokąty.

Podstawowe wskazniki gęstości transportowej

1) Geograficzny wskaznik gęstości-określa długości dróg przypadających na 100 km2 obszaru g1=l\p

2) demograficzny wskazniki gęstości- określa długości dróg przypadających na 10000km2 obszaru    g2=l\m

3) wskaznik gęstości uwzględniający mieszkańców powierzchni g3=

4)wskaznik Engla g4=    T- ilość przewozów ładunkowych w ciągu roku

p- powierzchnia        m- l. mieszkańców    

Modelowanie powstawania ruchu.

Modelowanie jest to zespół badań i obliczeń zmierzający do określenia wielkości ruchu występującego w sieciach transportowych w chwili obecnej oraz w przyszłości na podstawie następujących informacji :-o podróżujących ,-o zagospodarowaniu terenu ,-o systemie transportu ,-o stosunkach społeczno gospodarczych w całym państwie i w obszarze.

W modelowaniu wyróżnia się 2 fazy:

I-budowa modeli

II-obliczanie wielkości ruchu na podstawie modeli

Cele badań są następujące:

a.        w przypadku ruchu istniejącego

-weryfikacja modeli

-uzyskanie informacji o zaspokajaniu potrzeb przewozu

      -uzyskanie informacji o uciążliwości dla otoczenia

b.       w przypadku prognozy ruchu

-ocena planowania  z punktu widzenia transportu

-kształt sieci drogowej w stosunku do obciążeń ruchu

-wymiarowanie w stosunku do potrzeb prognozy

Dane wyjściowe do prognozowania

1)       rozmieszczenie zagospodarowania przestrzennego

2)       hipoteza motoryzacyjna dla kraju ,regionu

3)       wstępna koncepcja systemu transportowego

4)       wynik badań

Metody  analogowe-metody prognozowania- metody które nie zajmują się ruchem istniejącym  tylko analizą zagospodarowania nazywamy metodami syntetycznymi.

Metody analogowe przekształcają istniejącą więzbę ruchu  wykorzystując współczynnik wzrostu. Nie ma tutaj możliwości wyznaczenia ruchu na relacjach nie istniejących. Wśród metod analogowych można wyróżnić:

1)met. Ekstrapolacji

2)met .jednakowego współczynnika wzrostu

3)met. Frantala

4)met. Lilpopa

Przykłady  metod syntetycznej:

1) met. regresji

2)met. kategorii osób

3)met. Vomberga

4)met. Schneidera

Metoda Ekstrapolacji-wykorzystuje dotychczasowe tendencje rozwoju ruchu. Przyjmuje się założenie że w najbliższym czasie nic nie nastąpi i nic nie zakłóci ruchu. Metody te są dobre na krótki okres czasu ( 5 lat ). Im większe doświadczenie w badaniach tym wyniki będą bardziej zbliżone do rzeczywistych.

Metoda jednakowego współczynnika wzrostu-met .zbliżona. zakłada jednakowy współczynnik wzrostu określony na podstawie wcześniejszych badań. Można stosować do obszaru gdzie rozwój gospodarczy nie podlega istotnym zmianą. Nie można stosować do projektowania nowych dróg. Podaje się współczynnik wzrostu pojazdów na 5,10,15 lat. Zależą od charakteru zagospodarowania obszaru.

Metoda  Frantala- wykorzystuje założenie że zmiana liczby podróży jest wprost proporcjonalna do potencjału ruchu. Danymi wejściowymi do metody są:

1)macierz podróży istniejących z ankiet

2) współczynnik wzrostu do poszczególnych stref zródłowych i docelowych.

Wynikiem jest macierz podróży przewidywanych.

i-strefa zródłowa

j- strefa docelowa

k- numer iteracji

Vij- natężenie ruchu zródłowo- docelowego

F- wskaznik wzrostu ruchu w pierwszej iteracji

m- liczba stref zródłowych

n- liczba stref docelowych

Zalety modeli

1) prosty w zastosowaniu

2) nie wymaga weryfikacji

Wady

1)niewrażliwy na zmiany aaaaaaaaaaa

2)nie uwzględnia nowych relacji powstałych w okresie prognozowania

3)zawodzi w przypadku znacznego wzrostu ruchu

Metoda  Lilpopa- określa wartości charakterystyczne

-liczby podróży samochodem ogółem w mieście w godzinie szczytu

-liczbę podróży w komunikacji zbiorowej w mieście w godzinie szczytu

-rozkłada ruch na ciągi uliczne

Liczbę podróży samochodem można wyznaczyć z zależności           

i-rodzaj pojazdu

Sp- liczby podróży w mieście w godzinie szczytu

Si-liczba zarejestrowanych samochodów i-tego rodzaju

t.i- współczynnik gotowości do ruchu i-tego pojazdu

gi-liczba jazd i-tego samochodu w godzinie szczytu

n-liczba rozpatrywanych

Komunikacja zbiorowa  K=M(Z+U) a*s*g*b*m

M-liczba mieszkańców

Z-stosunek liczby osób zawodowo czynnych do ogółu mieszkańców

U- stosunek liczby osób uczących sięw szkołach wyższych i innych nie zarejestrowanych doogółu mieszkańców      

a-stosunek rzeczywiście zatrudnionych i uczących się do ogółu zatrudnionych i uczących się

s-stosunek udających się do pracy i szkoły w godzinie szczytu do ogółu pracujących i uczących się

g- stosunek udających się do pracy i szkoły na pierwszą zmianę do ogółu udających się na pierwszą zmianę

b- współczynnik zwiększający ze względu na ruchy inne niż ruchy do pracy i nauki

m- odsetek korzystający z komunikacji zbiorowej

Metody syntetyczne: metoda Vomberga- występuje zależność pomiędzy ruchami między niezbyt leżącymi daleko miastami a liczbą pojazdów w tych miastach i odległością między tymi miastami.

Vij=Kij*.................

Vij- natężenie ruchu pomiędzy miastami i

Zi Zj- liczba pojazdów zarejestrowanych w miastach i j.

Kij-funkcja odległości pomiędzy miastami

Metoda model Schneidera- bazuje na metodzie wykorzystania pośrednich szans (okazji)  

Vij=Vi ,,,,,,,,,,,,,

Vij-liczba podróży z rejonu i do pierścienia j

Vi – liczb podróży rozpoczynająca się w rejonie i

p- parametr charakteryzujący gęstość

a)liczba okazji bliższych rejonowi i niż rejonowi j