| 1. |
- Allström, Andreas, 1978-, et al.
(författare)
-
A hybrid approach for short-term traffic state and travel time prediction on highways
- 2016
-
Ingår i: TRB 95th annual meeting compendium of papers.
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Traffic management and traffic information are essential in urban areas, and require a good knowledge about both the current and the future traffic state. Both parametric and non-parametric traffic state prediction techniques have previously been developed, with different advantages and shortcomings. While non-parametric prediction has shown good results for predicting the traffic state during recurrent traffic conditions, parametric traffic state prediction can be used during non-recurring traffic conditions such as incidents and events. Hybrid approaches, combining the two prediction paradigms have previously been proposed by using non-parametric methods for predicting boundary conditions used in a parametric method. In this paper we instead combine parametric and non-parametric traffic state prediction techniques through assimilation in an Ensemble Kalman filter. As non-parametric prediction method a neural network method is adopted, and the parametric prediction is carried out using a cell transmission model with velocity as state. The results show that our hybrid approach can improve travel time prediction of journeys planned to commence 15 to 30 minutes into the future, using a prediction horizon of up to 50 minutes ahead in time to allow the journey to be completed.
|
|
| 2. |
- Allström, Andreas, 1978-, et al.
(författare)
-
Hybrid Approach for Short-Term Traffic State and Travel Time Prediction on Highways
- 2016
-
Ingår i: Transportation Research Record. - Washington, DC, USA : The National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. - 0361-1981 .- 2169-4052. ; 2554, s. 60-68
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Traffic management and traffic information are essential in urban areas and require reliable knowledge about the current and future traffic state. Parametric and nonparametric traffic state prediction techniques have previously been developed with different advantages and shortcomings. While nonparametric prediction has shown good results for predicting the traffic state during recurrent traffic conditions, parametric traffic state prediction can be used during nonrecurring traffic conditions, such as incidents and events. Hybrid approaches have previously been proposed; these approaches combine the two prediction paradigms by using nonparametric methods for predicting boundary conditions used in a parametric method. In this paper, parametric and nonparametric traffic state prediction techniques are instead combined through assimilation in an ensemble Kalman filter. For nonparametric prediction, a neural network method is adopted; the parametric prediction is carried out with a cell transmission model with velocity as state. The results show that the hybrid approach can improve travel time prediction of journeys planned to commence 15 to 30 min into the future, with a prediction horizon of up to 50 min ahead in time to allow the journey to be completed
|
|
| 3. |
- Allström, Andreas, et al.
(författare)
-
Traffic management for smart cities
- 2016
-
Ingår i: Designing, developing, and facilitating smart cities. - Switzerland : Springer. - 9783319449227 - 9783319449241 ; , s. 211-240
-
Bokkapitel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Smart cities, participatory sensing as well as location data available in communication systems and social networks generates a vast amount of heterogeneous mobility data that can be used for traffic management. This chapter gives an overview of the different data sources and their characteristics and describes a framework for utilizing the various sources efficiently in the context of traffic management. Furthermore, different types of traffic models and algorithms are related to both the different data sources as well as some key functionalities of active traffic management, for example short-term prediction and control.
|
|
| 4. |
- Ekström, Joakim, 1980-
(författare)
-
Comparison of usage-based congestion pricing schemes
- 2018
-
Ingår i: Proceedings Transportation Research Board 97th Annual Meeting. - Washington D.C..
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- This paper investigates how usage-based pricing can be applied in order to improve the efficiency of the transportation system. Distance-based, travel time-based and delayed-based pricing schemes are investigated, both from a one-link and network perspective. A static modeling framework is adopted, based on user-equilibrium, and a simplified emission model based on the HBEFA emission model is used. Optimal usage-based fees are calculated using a surrogate-based optimization framework, and determination of zone layout is done using k-means clustering. The results for a Stockholm region network show that already with network wide pricing a large proportion of the maximum improvement of social surplus achievable with first-best pricing, can be reached. Delay-based pricing, in which the users are charged based on the excess travel time in comparison to free flow travel times, achieves 99% of the maximum improvement, already with one single fee across the whole network. With clustering of links based on their first-best optimal fees, the benefits of both distance and travel time-based fees can significantly be improved.
|
|
| 5. |
- Ekström, Joakim, 1980-, et al.
(författare)
-
Surrogatbaserad optimering av avgiftsnivåer i trängselavgiftssystem
- 2015
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Trängselskatt finns idag i både Stockholm och Göteborg, och det är troligt att utformningen av dessa trängselskattesystem kommer att justeras framöver med avseende på avgiftsnivå, placering och tidpunkt. För Stockholm finns beslut om ändring från januari 2016 och i Göteborg ändrades avgiftsnivåerna i januari 2015. I detta projekt utvecklas metoder som ska kunna ge stöd vid justering av avigiftsnivåer, så att en så stor samhällsekonomisk nytta som är möjligt uppnås med trängselskattesystemet.För storstadsområden, där det under rusningstrafik är trängsel i delar av nätverket, är trängselskatt främst intressant att analysera med dynamiska transportmodeller. Tidigare utveckling av metoder för optimal avgiftssättning har dock främst fokuserat på statiska modeller, exempelvis Emme, som har kända problem med att korrekt uppskatta förändring i restider när det är trängsel i delar av trafiknätverket. I detta projekt har vi därför tillämpat surrogat-baserad optimering, som är en metodansats som ställer få krav på vilken transportmodell som används. Den dynamiska transportmodellen Regent/VisumDUE finns sedan tidigare implementerad för Stockholmsregionen, och har därför även använts i detta projekt. VisumDUE är en makroskopisk nätutläggningsmodell med dynamiskt ruttval, och Regent är en efterfrågemodell som innehåller resgenerering, färdmedelsval och destinationsval för arbetsresor[1].Surrogat-baserad optimering erbjuder ett ramverk för optimering av problem med beräkningsmässigt kostsamma målfunktioner. Genom att approximera en funktionsyta till samplade punkter från den kostsamma målfunktionen, kan optimeringen istället göras över den approximerade funktionsytan. För Regent/VisumDUE tar utvärderingen av ett givet trängselskattescenario ca tio timmar, och det är denna beräkningstid som gör målfunktionen kostsam. Givet ett antal samplade punkter, görs ytterligare sampling utifrån en given strategi för att förbättra approximationen, så kallad iterativ sampling. Inom ramverket finns dock en mängd möjligheter för hur de olika komponenterna designas. Därför är det svårt att utvärdera surrogat-baserad optimering med endast Regent/VisumDUE. En statisk transportmodell har därför använts för att utvärdera ett antal kombinationer av samplingsstrategi och funktionsyta. Den mest lovande kombinationen har sedan även utvärderats med Regent/VisumDUE. För att vara praktiskt tillämpbart i framtiden har fokus i projektet varit att utvärdera hur metodansatsen fungerar när antalet möjliga tulluppsättningar är kraftigt begränsat (20-40 stycken).Det scenario som har använts som grund i projektet är trängselskatt i Stockholm på nuvarande tullring, på Essingeleden samt på innerstadsbroarna. Skatten är differentierad med avseende på riktning, vilket ger sex olika skattenivåer att optimera. Optimeringen har gjorts för trängselskattenivå under maxtimmen. I det dynamiska fallet har trängselskattens nivå utanför maxtimme funnits med som indata, men samma tidsprofil som på nuvarande tullring har antagits i alla scenarier (avgiftstrappa 50%, 75%, 100%, 75%, 50%). Utvärderingen med den statiska transportmodellen visar att lösningar nära globalt optimum kan uppnås med endast 40 utvärderade trängselskattenivåer, och en tydlig förbättring av den samhällsekonomiska nyttan uppnås redan vid 20 utvärderade trängselskattenivåer.Även med ett kraftigt begränsat antal utvärderingar av den kostsamma målfunktionen i Regent/VisumDUE, har vi visat att det är möjligt att använda metodansatsen. En tydlig förbättring av den samhällsekonomiska nyttan uppnås med endast 22 utvärderade trängselskattenivåer. Ytterligare experiment skulle dock behövas för att undersöka hur stor denna förbättring är i förhållande till vad som skulle kunna uppnås.
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Grumert, Ellen, 1983-, et al.
(författare)
-
Variabla hastighetsgränser för Stockholms motorvägsnät : Effekter av alternativa algoritmer och möjligheter till styrning genom skattade trafiktillstånd
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Variabla hastighetsgränser är väl utbrett på Stockholms stadsnära motorvägar och en del av Stockholms Motorway Control System (MCS). Målet med dagens system är att minska risken för olyckor och följdolyckor vid låga hastigheter, trafikstockningar m.m. Detta görs genom att mäta medelhastigheten med hjälp av fasta detektorer och uppdatera hastigheten som visas på variabla meddelandeskyltar utifrån rådande trafiktillstånd. I och med att efterfrågan på resor i Stockholm under rusningstid överstiger den tillgängliga kapaciteten i vägnätet är behovet av ett effektivt trafiksystem stort. Variabla hastighetsgränser kan bidra till ökad framkomlighet, men då dagens system har som målsättning att öka säkerheten är effekter som leder till ökad framkomlighet begränsade. Dessutom finns det i dagens system ett stort beroende av fungerande detektorer som mäter trafiktillståndet så korrekt som möjligt för att valet av hastighet ska kunna bestämmas på ett effektivt sätt.Syftet med den här rapporten är att undersöka alternativa styralgoritmer för att bestämma variabla hastighetsgränser på Stockholms motorvägsnät. Målet är att öka framkomligheten jämfört med dagens system. Två olika sträckor med olika komplexitet, trafiksituation och problematik studeras. Valet av studerade styralgoritmer för de olika sträckorna väljs för att på bästa sätt motverka den problematiken som uppstår på de specifika sträckorna. Därmed kan val av algoritmer komma att skilja sig åt beroende på sträcka. I projektet utvärderas också om estimering av trafiktillståndet kan användas för att förbättra informationsflödet till algoritmerna då detektorer inte fungerar som de ska eller helt saknas, vilket i sin tur kan leda till förbättrad anpassning av de variabla hastighetsgränserna. Detta görs av för en av de studerade sträckorna. Styralgoritmerna utvärderas med mikroskopisk trafiksimulering och metoden utvecklad i projektet Mobile Millenium Stockholm (MMS), som bygger på en makroskopisk trafikflödesmodell och Kalman filtrering, används för estimering av trafiktillståndet.Resultatet visar att det finns styralgoritmer med potential att öka framkomligheten. Valet av styralgoritm är dock beroende av typ av trafiksituation, vägdesignens komplexitet och trafikförhållanden på vägen. Det betyder att olika styralgoritmer kan prestera olika bra beroende på vilken vägsträcka man studerar. Vidare är estimering av trafiktillståndet användbart vid förlorad information på grund av icke-fungerande detektorer eller som komplement till detektorer för att minska mängden stationär utrustning.
|
|
| 8. |
- Grumert, Ellen, 1983-, et al.
(författare)
-
Variabla hastighetsgränser för Stockholms motorvägsnät : effekter av alternativa algoritmer och möjligheter till styrning genom estimerade trafiktillstånd
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Variabla hastighetsgränser är väl utbrett på Stockholms stadsnära motorvägar och en del av Stockholms Motorway Control System (MCS). Målet med dagens system är att minska risken för olyckor och följdolyckor vid låga hastigheter, trafikstockningar m.m. Detta görs genom att mäta medelhastigheten med hjälp av fasta detektorer och uppdatera hastigheten som visas på variabla meddelandeskyltar utifrån rådande trafiktillstånd. I och med att efterfrågan på resor i Stockholm under rusningstid överstiger den tillgängliga kapaciteten i vägnätet är behovet av ett effektivt trafiksystem stort. Variabla hastighetsgränser kan bidra till ökad framkomlighet, men då dagens system har som målsättning att öka säkerheten är effekter som leder till ökad framkomlighet begränsade. Dessutom finns det i dagens system ett stort beroende av fungerande detektorer som mäter trafiktillståndet så korrekt som möjligt för att valet av hastighet ska kunna bestämmas på ett effektivt sätt.Syftet med den här rapporten är att undersöka alternativa styralgoritmer för att bestämma variabla hastighetsgränser på Stockholms motorvägsnät. Målet är att öka framkomligheten jämfört med dagens system. Två olika sträckor med olika komplexitet, trafiksituation och problematik studeras. Valet av studerade styralgoritmer för de olika sträckorna väljs för att på bästa sätt motverka den problematiken som uppstår på de specifika sträckorna. Därmed kan val av algoritmer komma att skilja sig åt beroende på sträcka. I projektet utvärderas också om estimering av trafiktillståndet kan användas för att förbättra informationsflödet till algoritmerna då detektorer inte fungerar som de ska eller helt saknas, vilket i sin tur kan leda till förbättrad anpassning av de variabla hastighetsgränserna. Detta görs av för en av de studerade sträckorna. Styralgoritmerna utvärderas med mikroskopisk trafiksimulering och metoden utvecklad i projektet Mobile Millenium Stockholm (MMS), som bygger på en makroskopisk trafikflödesmodell och Kalman filtrering, används för estimering av trafiktillståndet.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
- Hadera, Hubert, et al.
(författare)
-
A Mean Value Cross Decomposition Strategy for Demand-side Management of a Pulping Process
- 2015
-
Ingår i: 2th International Symposium on Process Systems Engineering and 25th European Symposium on Computer Aided Process Engineering. - : Elsevier. - 9780444634290 ; , s. 1931-1936
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Energy is becoming a critical resource for process industries as introduction of new policies drive changes in the energy supply systems. Energy availability and pricing is much more volatile. In this study, we propose a Mean Value Cross Decomposition approach to functionally separate production scheduling from energy-cost optimization. Such a decomposition makes it possible to exploit existing optimization solutions avoiding a need to create a new monolithic model. The proposed framework is applied to a continuous process of thermo-mechanical pulping using a discrete-time Resource-Task Network model. Example case study scenarios show that the approach gives optimal system-wide solutions while keeping the models separated.
|
|
| 11. |
- Hadera, Hubert, et al.
(författare)
-
Integration of production scheduling and energy-cost optimization using Mean Value Cross Decomposition
- 2019
-
Ingår i: Computers and Chemical Engineering. - : Elsevier. - 0098-1354 .- 1873-4375. ; 129
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The integration of the optimization of the cost of the procurement of electric energy with production planning and scheduling is increasingly considered in various industries. The traditional approach to integrate production scheduling and energy procurement in industry is production driven, i.e. the production is scheduled first, after which the energy supply optimization is performed to find the best available energy portfolio. This will usually not lead to the optimum of the overall problem. The combined scheduling and energy procurement optimization can be formulated as an integrated monolithic optimization model, but the resulting problems are very hard to solve. Moreover, solutions to the two isolated problems may be available. In this paper, we propose to use Mean Value Cross Decomposition for solving the combined problem by iterating between energy-aware production scheduling and energy-cost optimization, possibly building on existing solutions. We apply the approach to two industrial use cases: a pulping process and a steel production process. MILP-based models are employed for the two scheduling problems and for the energy cost optimization a minimum-cost flow network model is used. Good quality solutions can be obtained within reasonable computation times for the two use cases.
|
|
| 12. |
- Häll, Carl Henrik, 1978-, et al.
(författare)
-
Adjustments of public transit operations planning process for the use of electric buses
- 2019
-
Ingår i: Journal of Intelligent Transportation Systems / Taylor & Francis. - : Taylor & Francis. - 1547-2450 .- 1547-2442. ; 23:3, s. 216-230
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This work investigates and discusses how the introduction of electric buses (EB), both battery and plug-in hybrid EB, will and should change the operations planning of a public transit system. It is shown that some changes are required in the design of a transit route network, and in the timetabling and vehicle scheduling processes. Other changes are not required, but are advisable, using this opportunity upon the introduction of EB. The work covers the main characteristics of different types of EB with a short description, including the most popular charging technologies, and it presents the generally accepted transit operations planning process. Likewise, it describes and analytically formulates new challenges that arise when introducing EB. The outcome of the analyses shows that multiple new considerations must take place. It is also shown that the different charging techniques will influence the operations planning process in different ways and to a varying extent. With overnight, quick and continuous charging, the main challenges are in the network route design step, given the possibility of altering the existing network of routes, with efficient and optimal changes of the timetabling and vehicle scheduling components. An illustrative example, based on four bus lines in Norrköping, Sweden, is formulized and introduced using three problem instances of 48, 82, and 116 bus trips. The main results exhibit the minimum number of vehicles required using different scenarios of charging stations.
|
|
| 13. |
- Olstam, Johan, 1979-, et al.
(författare)
-
Behovsanalys för cykeltrafikmodeller
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Trafikmodeller för (bil)trafikprocesser har varit och är ett viktigt stöd vid trafikplanering, oavsett om planeringen sker på kommunal, regional eller statlig nivå. Trafikmodeller av olika slag har bland annat gjort det möjligt att med hög kvalitet utvärdera effekter av förändringar i trafiksystemet, att ta fram underlag till effektsamband och att styra trafik. Denna typ av modellstöd stöd saknas till stor del vid planering av cykelinfrastruktur, vilket exempelvis medför svårigheter att utvärdera investeringar i cykelinfrastruktur i samhällsekonomiska kalkyler, ger bristande underlag för effektsamband, samt försvårar planering av effektiv, säker och attraktiv cykelinfrastruktur.Syftet med denna förstudie är att identifiera behov av modellstöd vid analys av cykeltrafik, i samband med att åtgärder inom gång-, cykel- och bilinfrastruktur analyseras, samt att identifiera forsknings- och utvecklingsbehov i Sverige inom området cykeltrafikmodeller. Ett av målen är att tydliggöra kommuner och regioners behov av modellstöd samt till att öka kommuners och regioners medvetenhet om vad cykeltrafikmodeller kan bidra med i arbetet för en ökad och säker cykling.För att undersöka behoven av cykeltrafikmodeller har det inom projektet genomförts både intervjuer med konsulter och en workshop med kommuner, regioner och Trafikverket. Detta PM redovisar slutsatserna från dessa intervjuer och workshopen.
|
|
| 14. |
- Quttineh, Nils-Hassan, 1979-, et al.
(författare)
-
Combined Timetabling and Vehicle Scheduling for Electric Buses
- 2017
-
Ingår i: Proceedings of the 22nd International Conference of Hong Kong Society for Transportation Studies (HKSTS), December 9-11, 2017, Hong Kong, China. - Hong Kong : HKSTS.
-
Konferensbidrag (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In this paper we present a novel mathematical model, integrating the timetabling and vehicle schedulingproblems for electric buses. The objective is to minimize the number of buses while satisfying constraintsconcerning routing and charging, including design choices of where to install charging equipment. Weillustrate the different effects of tackling the timetabling and vehicle scheduling of electric buses as separateproblems or as a joint problem, both for fixed and variable headways. To do so, tests are performed with: (i) given timetable, i.e. solving only the vehicle scheduling problem, (ii) fixed headways for each line, (iii) variable headways. For these tests, a small case based on four bidirectional bus lines is used.
|
|
| 15. |
- Tsanakas, Nikolaos, 1987-, et al.
(författare)
-
Emission estimation based on cross-sectional traffic data
- 2017
-
Ingår i: Prceedings of TAP 2017 22nd International Transportation and Air Pollution Conference. - : EMPA. ; , s. 1-15
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- The continuous traffic growth has led to highly congested cities, with negative environmental effects, both related to air quality and climate change. According to the European Environment Agency, transportation remains a significant contributor to the total emissions of the main air pollutants, (EEA, 2016). Specifically, Nitrogen Oxides (NOx), Carbon Oxide (CO) and fine particulate matter (PM2.5) make up 32%, 23% and 8% of the total emissions, respectively. This vigorous impact of vehicular emissions to the urban environmental air quality, raises concerns over the impact of traffic on human health. Therefore, the effective implementation of emission reducing policies, such as traffic control measures or congestion pricing, becomes crucial for many European cities in order to meet the air quality standards and mitigate the human exposure to pollution. To quantify the environmental effects of these measures and demonstrate their effectiveness, a reliable estimation of pollutants concentrations through emission and dispersion modelling is needed....
|
|
| 16. |
- Tsanakas, Nikolaos, 1987-
(författare)
-
Emission estimation based on traffic models and measurements
- 2019
-
Licentiatavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Traffic congestion increases travel times, but also results in higher energy usage and vehicular emissions. To evaluate the impact of traffic emissions on environment and human health, the accurate estimation of their rates and location is required. Traffic emission models can be used for estimating emissions, providing emission factors in grams per vehicle and kilometre. Emission factors are defined for specific traffic situations, and traffic data is necessary in order to determine these traffic situations along a traffic network. The required traffic data, which consists of average speed and flow, can be obtained either from traffic models or sensor measurements.In large urban areas, the collection of cross-sectional data from stationary sensors is a costefficient method of deriving traffic data for emission modelling. However, the traditional approaches of extrapolating this data in time and space may not accurately capture the variations of the traffic variables when congestion is high, affecting the emission estimation. Static transportation planning models, commonly used for the evaluation of infrastructure investments and policy changes, constitute an alternative efficient method of estimating the traffic data. Nevertheless, their static nature may result in an inaccurate estimation of dynamic traffic variables, such as the location of congestion, having a direct impact on emission estimation. Congestion is strongly correlated with increased emission rates, and since emissions have location specific effects, the location of congestion becomes a crucial aspect.Therefore, the derivation of traffic data for emission modelling usually relies on the simplified, traditional approaches. The aim of this thesis is to identify, quantify and finally reduce the potential errors that these traditional approaches introduce in an emission estimation analysis. According to our main findings, traditional approaches may be sufficient for analysing pollutants with global effects such as CO2, or for large-scale emission modelling applications such as emission inventories. However, for more temporally and spatially sensitive applications, such as dispersion and exposure modelling, a more detailed approach is needed. In case of cross-sectional measurements, we suggest and evaluate the use of a more detailed, but computationally more expensive, data extrapolation approach. Additionally, considering the inabilities of static models, we propose and evaluate the post-processing of their results, by applying quasi-dynamic network loading.
|
|
| 17. |
- Tsanakas, Nikolaos, et al.
(författare)
-
Hur fel det kan bli när man räknar emissioner baserat på statisk trafikdata
- 2016
-
Konferensbidrag (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Vägtrafiken är en stor källa till utsläpp av både lokalt, regionalt och globalt förorenande ämnen. Lokalt och regionalt förorenande ämnen så som partiklar, kolmonoxid, kolväten och kväveoxider har påverkan på både natur och människa, och hälsoskadliga effekter i stadsmiljö är välkända. Globalt förorenande ämnen från biltrafiken, främst koldioxid, är ett stort problem ur ett klimatperspektiv. Hälsovådliga utsläpp är främst intressanta ur ett luftkvalitetsperspektiv, det är då inte de faktiska utsläppen från fordon (emissioner) som är mest intressanta utan halten förorenande ämnen i luften. Halten av förorenande ämnen beror naturligtvis på emissioner, men också på utsläpp från andra källor och väder. Genom en förenklad värdering av denna typ av utsläpp, där man tar hänsyn till lokala variationer i spridning av emissioner i luften, värderas luftkvalitet i samhällsekonomiska kalkyler i Sverige direkt baserat på fordonsemissioner. Mer detaljerat beräknas spridning av emissioner när kommuner gör luftkvalitetsberäkningar i verktyget SIMAIR. Koldioxid värderas direkt utifrån sina emissioner i samhällsekonomiska kalkyler.Oavsett om syftet är att göra samhällsekonomiska kalkyler eller mer detaljerade luftkvalitetsberäkningar i SIMAIR används i Sverige vanligen utdata från statiska trafikmodeller, baserade på användarjämvikt, som indata till emissionsberäkningarna. En statisk nätutläggning tar inte hänsyn till variationer över tid, eller utbredning av köer i trafiknätverket. Även om mer detaljerade trafikanalyser ofta görs med dynamiska trafikmodeller i senare planeringsskeenden, är inte resultatet från dessa analyser direkt tillämpbara i de emissionsberäkningar som görs i Samkalk (det verktyg som vanligen används för samhällsekonomiska kalkyler i Sverige) eller i SIMAIR.I Sverige används främst emissionsmodellen HBEFA som är en databas med emissionsfaktorer. Emissionsfaktorerna beskriver utsläpp i gram per fordonskilometer för en given fordonstyp, vägklass och trafikförhållande, som antingen definieras av flödesgränser eller hastighetsgränser. Emissionsfaktorer för fyra olika trafiksituationer finns definierade; ”free flow”, ”heavy”, ”saturated” och ”stop-and-go”. För att erhålla emissioner per timme på ett vägavsnitt multipliceras emissionsfaktorn med trafikflöde (fordon per timme) och vägavsnittets längd.När utdata från statiska trafikmodeller används som indata till emissionsberäkningar uppstår främst två problem. Statiska trafikmodeller medelvärdesbildar efterfrågan, och därmed trafikförhållanden, över en längre tid. Dessutom modellerar statiska modeller fördröjning till följd av köer på ett enskilt vägavsnitt, och köer kan inte propagera i ett vägnät. Potentiellt kan dessa två faktorer leda till att emissioner under- eller överskattas.För att undersöka omfattning och karaktären av dessa fel har trafikmätningar från delar av E4 genom Stockholm använts. Flödes- och hastighetsmätningar har aggregerats till 15 minutersperioder och använts som indata till emissionsberäkningar av CO2 (och därmed också energianvändning), CO, HC och NOx.Statiska trafikmodeller använder reseefterfrågan över en längre period (exempelvis en maxtimma) som indata. I statiska modeller förväntas lika många resor som påbörjas också avslutas, vilket kräver att tidsperioden är tillräckligt lång (i vårt fall med morgontrafiken i Stockholm innebär det aggregering över en tretimmarsperiod). Detta i sig gör att flöden i trafiknätverket är medelvärden för den studerade perioden, och topparna smetas därför ut. Det är dock flödestopparna som i verkligheten kraftigast bidrar till utsläppen. Jämförelsen mellan emissioner från aggregerade flöden och 15 minuters flöden ger en inblick i hur stort fel medelvärdesbildningen medför. Underskattningen av emissioner för samtliga utsläpp, utom HC, ligger mellan 10% och 15%. Utsläppen av HC underskattas med ca 20%.Vidare så analyserades effekten av att statiska modeller inte kan modellera uppbyggnad och avveckling av köer. HBEFA tillämpades få enligt den specifikation som Trafikverket tagit fram till Samkalk och SIMAIR. Sedan studerades, länk för länk, hur emissionsberäkningarna avviker mot när emissionsfaktorerna appliceras direkt på trafikmätningarna. På enskilda vägavsnitt kan underskattningen av utsläpp av HC och CO nå 40%, och totalt över hela den studerade vägsträckan underskattas utsläppen med 15% till 25% beroende på vilket ämne som avses.Slutligen har en metod för efterbearbetning av trafikdata tagits fram, baserad på den quasi-dynamiska nätutläggningsmetoden STAQ. Denna metod kan ses som en diskritiserad version av länktransmissionsmodellen, där förändringar i trafikförhållanden beskrivs som diskreta händelser i en simulering. STAQ använder fundamentaldiagram för att beskriva relationen mellan densitet, flöde och hastighet på varje vägsträcka, och kan delvis beskriva köers uppbyggnad och avveckling. En händelse i simuleringen motsvaras av att densiteten förändras på vägavsnittet, och därmed hastigheten. Däremot hanteras, genom de diskreta händelserna, tid på ett förenklat sätt, där trafikförhållanden på vägavsnitt endast registreras i samband med de diskreta händelserna. STAQ är framför allt utvecklad för att bättre bestämma fördröjning till följd av köer. I detta arbete har vi istället utvecklat ett angreppssätt som utnyttjar information som finns tillgänglig vid de diskreta händelserna för att förbättra beräkningen av emissioner. Med denna efterbearbetningsmetod underskattas emissionerna istället med cirka 10%, förutom för HC som underskattas med 20%.Vi har identifierat brister som uppstår när utdata från statiska trafikmodeller används som indata till emissionsberäkningar, och föreslagit en efterbearbetningsmetod för att försöka minska de fel som uppstår. Fortsatt arbete behöver fokusera på hur denna metodik fungerar i större nätverk och hur man bättre kan ta hänsyn till hur efterfrågan varierar inom en maxperiod.
|
|
| 18. |
|
|
