Opbouw Promovia versie 1.2

Transcriptie

1 Opbouw Promovia versie 1.2 Rapport Departement Mobiliteit en Openbare Werken Verkeerscentrum Anna Bijnsgebouw Lange Kievitstraat bus Antwerpen

2 COLOFON Titel Doorrekeningen promovia 2013 Dossiernummer Opdrachtgever VMM contactpersoon Caroline De Bossche Dossierbeheerder Dana Borremans Opgesteld door Dana Borremans Julie Bukers (MINT) Gereviseerd door Dana Borremans Versie v0.1 Ontwerpversie 08/10/2014 V1.1 Intern gereviseerd 29/10/2014

3 Inhoudsopgave 1 Context Theoretisch kader Concept Verificatie van de tellingen Koppeling van tellingen aan segmenten Verrijking netwerk met propagatie gegevens Rapportage en analyse van secundaire data Rapportage voertuigkilometers Modelnetwerk opmaken Ophoogfactoren afleiden Extraheren van teldatabanken Praktische implementatie Inleiding Tabblad 1: OPMAKEN PROMOVIA-ENGINE Tabblad 2: UITVOEREN PROMOVIA-ANALYSE Bijlagen Bijlage 1: Aanpassingen Promovia Versie Bijlage 2: Het binaire bestand Verkeerscentrum Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

4

5 1 Context In het kader van mobiliteitsgerelateerde onderzoeken door verschillende overheidsinstanties en instellingen houdt de Vlaamse overheid verkeerstellingen op verschillende locaties in Vlaanderen. Bij die tellingen wordt een onderscheid gemaakt tussen personenwagens, lichte vrachtwagens en zware vrachtwagens. De tellingen vinden op een beperkt aantal locaties op het netwerk plaats en worden telpunten genoemd. Deze telpunten verschaffen slechts voor die bepaalde plaatsen op het wegennetwerk informatie over de hoeveelheid verkeer. Voor sommige onderzoeken is er echter nood aan informatie betreffende de hoeveelheid verkeer op het volledige Vlaamse wegennetwerk. Om die hoeveelheid verkeer te berekenen is het noodzakelijk om de tellingen te propageren over het volledige wegennetwerk van Vlaanderen. Voor het uitvoeren van die propagatie is het propagatiemodel Promovia ontwikkeld. Dit model expandeert het geobserveerd aantal voertuigen over het volledige wegennetwerk van Vlaanderen. Voor de expansie van de tellingen wordt gebruik gemaakt van de resultaten van de provinciale verkeersmodellen versie De provinciale verkeersmodellen versie berekenen het aantal voertuigen voor zes modeluren, namelijk 7 tot 8 uur, 8 tot 9 uur, 12 tot 13 uur, 15 tot 16 uur, 16 tot 17 uur en 17 tot 18 uur. Aan de hand van deze gemodelleerde waarden op deze zes modeluren is het mogelijk om tellingen over een gehele dag te expanderen. De provinciale verkeersmodellen reiken resultaten aan voor elk segment van het netwerk. Promovia berekent voor elk segment het aantal voertuigen per uur op basis van het geobserveerd aantal voertuigen van nabijgelegen telpunten en het gemodelleerd aantal voertuigen van de zes modeluren van de provinciale verkeersmodellen. Meer uitleg en details over de werking van Promovia zijn terug te vinden in Hoofdstuk 2. Promovia wordt al meerdere jaren gebruikt om deze propagatie uit te voeren en de nodige informatie te verschaffen aan de verschillende overheidsinstanties. Doorheen de jaren heeft Promovia een groter takenpakket opgebouwd en is het nu in staat om meerdere analyses en rapportages uit te voeren. Promovia dat voorheen nog een onderdeel vormde van een complexe applicatie, heeft ondertussen een zodanige omvang bereikt waardoor een eigen applicatie voor het model een optimalere werking kan verzekeren. Met behulp van een eigen interface is Promovia in staat om uitgebreide en gedetailleerde analyses en rapportages uit te voeren. Zo kan zowel op ruimtelijk als op temporeel niveau voortaan een afbakening worden gemaakt voor de analyses en rapportages. Er kunnen bepaalde condities worden opgegeven om enkel bepaalde wegen op te nemen en/of enkel de tellingen binnen bepaalde perioden van het jaar. De verschillende mogelijkheden en de correcte manier om deze toe te passen worden besproken in paragraaf 2.5 en hoofdstuk 3. Verkeerscentrum 1 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

6 2 Theoretisch kader In dit hoofdstuk wordt de werking van Promovia meer in detail uitgelegd. Eerst wordt een volledig beeld van de verschillende aspecten van Promovia geschetst onder paragraaf 2.1. Verder worden de drie grotere onderdelen één voor één besproken telkens onder een nieuwe paragraaf en uiteindelijk wordt de rapportage methodiek doorgenomen in de laatste paragraaf Concept Het propagatiemodel Promovia heeft als doel het propageren van de geobserveerde tellingen over het volledige wegennetwerk van Vlaanderen. Deze propagatie wordt uitgevoerd voor elk uur van elke dag van het te behandelen jaar. Promovia verwerkt de tellingen van elk telpunt op het Vlaamse wegennetwerk. De tellingen worden ingelezen en opgeslagen aan de hand van een modelnetwerk van Vlaanderen oftewel een vereenvoudigde versie van het echte netwerk (zie Figuur 1). Promovia behoudt daarbij het onderscheid tussen de drie vervoersmodi, personenwagens, lichte en zware vrachtwagens. Het modelnetwerk bevat de gegevens van de wegsegmenten en de telpunten. Verder zijn de resultaten van de strategische personenmodellen per segment opgenomen in het netwerk. Enkel de telpunten die in het netwerk aanwezig zijn, worden opgenomen door Promovia om te propageren. Figuur 1: Modelnetwerk Vlaanderen Twee verschillende bestanden met tellingen worden ingelezen. Het ene bestand bevat de tellingen van de enkele lussen. Enkele lussen zijn een oud telsysteem dat oorspronkelijk over heel Vlaanderen werd gebruikt. De enkele lussen zijn echter niet zo precies en hebben door toedoen van veroudering last van defecten. Deze lussen werden daarom op het hoofdwegennet vervangen door een nieuw telsysteem en zijn daarom enkel nog op het onderliggend wegennet actief. Het tweede bestand bevat de tellingen met het nieuwe telsysteem, namelijk de dubbele lussen. Dit telsysteem is veel preciezer en ondervindt mede dankzij regelmatig onderhoud van de telpunten weinig tot geen problemen inzake defecten. Dit neemt echter niet weg dat ook bij de tellingen door middel van dubbele tellussen fouten kunnen optreden. De dubbele lus tellingen worden daarom door het Vlaams Verkeerscentrum gecontroleerd en gecorrigeerd indien nodig. Ook door Promovia wordt een bijkomende controle of verificatie van de tellingen uitgevoerd. Dit is vooral nodig voor de tellingen op het onderliggend wegennet oftewel de tellingen die nog steeds worden uitgevoerd door middel van enkele lussen. De controle gebeurt in eerste instantie per telpunt en vervolgens per tijdstip van de dag. Promovia controleert en corrigeert eerst alle tellingen uitgevoerd op het eerste uur van de dag en dit voor alle 365 of 366 dagen van het jaar. Zo worden de observaties voor alle 24 uren overlopen. Verkeerscentrum 2 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

7 In versie 1.2 van Promovia is een nieuwe controle ingevoerd, waarbij een onderscheid wordt gemaakt tussen vier dagtypen. Deze dagtypen worden bekomen door rekening te houden met week- en weekenddagen en verlof- en niet verlofperioden. Dit onderscheid is nodig omwille van de verschillen in verkeershoeveelheden op het wegennetwerk. Op een normale weekdag speelt het woon-werkverkeer een belangrijke rol. Een duidelijk patroon kan worden waargenomen, waarbij de hoeveelheid verkeer twee pieken bereikt overheen een hele dag. Deze pieken zijn bekend als spitsuren en worden afgewisseld met daluren. In het weekend en onder verlofperioden heeft woon-werkverkeer een minder groot effect en wordt een andere spreiding en/of een beperktere hoeveelheid verkeer waargenomen. Doordat de vier dagtypen zijn ingevoerd bij de controle van de tellingen wordt voortaan met deze spreiding van het verkeer rekening gehouden. Slechte tellingen worden gecorrigeerd en eventueel zelfs verwijderd. Enkel de goedgekeurde telpunten worden verder gebruikt voor de propagatie. Bij de volgende stap worden de telpunten geëxpandeerd over het netwerk. Oorspronkelijk zijn slechts op bepaalde segmenten van het netwerk telpunten aanwezig. Voor de propagatie hebben alle segmenten tellingen nodig. De segmenten zonder telpunt moeten bijgevolg gekoppeld worden aan minimaal één bestaand telpunt. Uiteraard kan een segment niet zomaar aan elk telpunt gekoppeld worden. Een telpunt moet in eerste instantie binnen een bepaalde bereikbaarheid van het segment liggen en de eigenschappen van het segment moeten tot op een bepaald niveau overeenkomen met de eigenschappen van het segment waarop het telpunt is gelegen. Zodra elk segment minimaal aan één telpunt is gekoppeld wordt het aantal voertuigen per uur voor elk segment berekend. Bij deze berekening worden de tellingen van de gekoppelde telpunten gecorrigeerd aan de hand van het geschatte aantal voertuigen uit de provinciale verkeersmodellen en de mediaan van het desbetreffende tijdstip. De gecorrigeerde tellingen worden uiteindelijk weggeschreven in een binair bestand. Dit binair bestand bevat voor elk telpunt het aantal voertuigen van elk voertuigtype (personenwagens, lichte en zware vrachtwagens) voor elk uur van elke dag van het jaar. Het is dit binair Promovia bestand dat uiteindelijk als invoer zal dienen voor de rapportages en de analyses. Het binaire formaat is compacter dan andere bestandsvormen. Dit is belangrijk omwille van de grote hoeveelheid gegevens die moeten worden opgeslagen. Ondanks het compacte formaat is het bestand nog 4 gigabyte groot. De gegevens kunnen tevens makkelijk uit het binaire bestand worden gehaald. De relevante informatie kan in het bestand worden opgezocht zonder dat het bestand volledig moet worden ingelezen. Verkeerscentrum 3 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

8 2.2 Verificatie van de tellingen De verificatie van de tellingen vormt het eerste onderdeel van Promovia. Daarbij worden de tellingen aan meerdere controles onderworpen. Een eerste controle van de tellingen gebeurt aan de hand van de beschikbaarheidsgraad. Deze beschikbaarheidsgraad is voor elk uur van de dag meegegeven. Indien voor een bepaald uur minder dan 80 procent van de telling beschikbaar is (bijvoorbeeld omwille van een defect van de tellus) wordt deze gemarkeerd als een slechte telling. Later zullen deze tellingen eventueel worden vervangen. Ten tweede wordt het aantal observaties nagegaan die onder een bepaald tijdstip of uur van de dag vallen. Zo wordt bijvoorbeeld bepaald hoeveel observaties het hele jaar door door het desbetreffende telpunt zijn uitgevoerd tussen 8 en 9 uur. Het zijn echter enkel die tellingen die niet op een woensdag en niet in het weekend zijn uitgevoerd die mee worden geteld. Omdat deze dagen niet representatief zijn, worden de tellingen op woensdagen en weekenddagen niet gebruikt voor de statistische berekeningen. De beschikbaarheid van tellingen moet minimaal 98 procent bedragen. Het aantal observaties moet zowel voor personenwagens als voor zware en lichte vrachtwagens voldoende zijn om een mediaan te kunnen bepalen. Indien een onvoldoende aantal observaties vastgesteld is, wordt het telpunt verwijderd. De volgende controle is nieuw ingevoerd in Promovia versie 1.2 en moet zorgen voor een betere correctie van de tellingen. Er wordt namelijk een onderscheid gemaakt in dagtypen. Zo zijn er weeken weekenddagen en zijn er verlof en niet-verlofperioden. Bijgevolg kunnen vier dagtype van elkaar onderscheiden worden, namelijk weekdagen in verlof of niet-verlof perioden en weekenddagen in verlof of niet-verlofperioden. Voor elke dag binnen een bepaald dagtypen worden de observaties opgelijst die op een bepaald tijdstip van de dagen zijn uitgevoerd. Zo worden bijvoorbeeld alle tellingen uitgevoerd tussen 8 en 9 uur op donderdagen die niet onder een verlofperiode vallen samen in een lijst gezet. Vervolgens wordt per lijst een mediaan en een drempelwaarde berekend die later gebruikt worden voor controle en correctie. De drempelwaarde is gelijk aan een bepaald percentage van het gemiddelde van een bepaald aantal topwaarden of hoogste waarden in de lijst. Standaard gaat het om 10 procent van het gemiddelde van de vijf topwaarden uit de desbetreffende lijst met tellingen. Omwille van het verschil in kwaliteit wordt er voor deze drempelwaarde een onderscheid gemaakt tussen tellingen op het hoofdwegennet en tellingen op het onderliggend wegennet (zie paragraaf 2.1). Per lijst moeten minimaal zes observaties opgeslagen zijn. Indien een lijst onvoldoende tellingen bevat, moet nagegaan worden of er voldoende observaties zijn op de andere dagen van dat dagtype en tijdstip. Zo zal voor het bovenstaand voorbeeld gekeken worden naar alle tellingen tussen 8 en 9 uur op bijvoorbeeld dinsdagen die niet onder een verlofperiode vallen. Wanneer bij één van de andere dagen voldoende observaties worden vastgesteld (bijvoorbeeld bij de dinsdagen) wordt de mediaan van deze lijst toegepast op de lijst van de dag met het onvoldoende aantal observaties. Indien geen andere dag van hetzelfde dagtype wordt gevonden met voldoende observaties wordt de telling verwijderd. Deze procedure wordt voor elk tijdstip van elke dag van elk dagtype herhaald. Nadat voor de vier dagtypen alle tellingen zijn nagegaan worden de tellingen gecontroleerd aan de hand van de eerder berekende drempelwaarden. Een telling van een bepaalde dag of een bepaald tijdstip moet hoger zijn dan de bijhorende drempelwaarde. Indien een telling niet voldoet aan de test met de drempelwaarde wordt deze telling vervangen door de mediaan van het bijhorende dagtype en tijdstip. Hetzelfde gebeurt eveneens met tellingen die bij de eerste controle aan de hand van de beschikbaarheid waren gemarkeerd als slechte tellingen. Na deze controles zijn alle slechte telpunten verwijderd en alle afwijkende tellingen vervangen door een meest betrouwbare, bijhorende mediaan. De lijst van geverifieerde tellingen wordt vervolgens meegenomen naar de volgende stap, namelijk de koppeling van de tellingen. Verkeerscentrum 4 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

9 2.3 Koppeling van tellingen aan segmenten Het koppelen van de telpunten aan de wegsegmenten zonder telpunt gebeurt in vijf stappen. Bij de eerste stap wordt gezocht naar opeenvolgende wegsegmenten zonder kruisingen met andere wegsegmenten. Deze segmenten samen worden door Promovia beschouwd als één streng. Indien op één van de segmenten van de streng een telpunt aanwezig is, mogen de tellingen van dat telpunt overgenomen worden door de andere segmenten van de streng. Deze segmenten worden met andere woorden gekoppeld aan het telpunt. Omdat deze segmenten tot dezelfde streng en met andere woorden tot dezelfde weg behoren als het telpunt, wordt ervan uitgegaan dat deze tellingen de beste tellingen zijn voor deze segmenten. Ze worden dan ook gemarkeerd als gekoppeld. Hetzelfde gebeurt eveneens voor de segmenten met een telpunt. Het segment wordt gekoppeld met het eigen telpunt en wordt gemarkeerd. Omdat deze segmenten alvast gekoppeld zijn met het beste telpunt, worden er bij de volgende stappen geen telpunten meer gekoppeld aan de gemarkeerde segmenten. Bij de tweede stap worden de kosten om van het ene knooppunt naar het andere te rijden berekend. Deze kost is de duur van de verplaatsing van knoop A naar knoop B in minuten. Het berekenen van de kosten gebeurt aan de hand van de gegevens die meegegeven zijn met het modelnetwerk. De afstand van het segment is opgenomen in het modelnetwerk en de snelheid wordt bepaald aan de hand van de eigenschappen van het wegsegment. De kost kan vervolgens berekend worden en is gelijk aan de afstand in kilometers maal 60 gedeeld door de snelheid in kilometers per uur. Elke verbinding moet een bepaalde kost toegekend krijgen. Dat geldt ook voor alle tegengestelde richtingen. Daarom wordt nagegaan of elke verbinding in de lijst met segmenten aanwezig is. Indien een verbinding ontbreekt, wijst dit op een eenrichtingsstraat. De tegengestelde verbinding wordt daarom tijdelijk in de lijst opgeslagen om de kosten te berekenen. In de derde stap worden alle segmenten overlopen en voor de segmenten met een telpunt wordt gezocht naar knopen die gekoppeld kunnen worden aan de A- en/of B-knoop van het wegsegment met telpunt. De kost om een verplaatsing te maken tussen de knopen van het wegsegment en de andere knopen moet onder een bepaalde maximum kost liggen. Het telpunt wordt vervolgens gekoppeld aan elk knooppunt dat aan de voorwaarde voldoet. Er wordt bij deze stap geen markering aangebracht. Een knoop kan bijgevolg gekoppeld worden aan meerdere telpunten. Nadat alle telpunten zijn overlopen en gekoppeld aan knopen van het wegsegment, wordt nagegaan welke telpunten gekoppeld kunnen worden aan het wegsegment. Daarbij worden per segment de telpunten die gekoppeld zijn aan knoop A en B nagegaan. De telpunten waarmee de twee knopen een gemeenschappelijk connectie hebben worden daarbij aan het segment gekoppeld. De wegsegmenten zijn nu gekoppeld aan alle telpunten die bereikbaar zijn tegen een beperkte kost. Die telpunten worden bij de vierde stap gesorteerd en gefilterd, opdat maximaal zes telpunten per wegsegment overblijven. Eerst worden de eigenschappen van het desbetreffende wegsegment vergeleken met de eigenschappen van het segment waarop het telpunt gelegen is. Een telpunt gelegen aan een op- of afrit mag alleen gekoppeld worden aan een wegsegment van een op- of afrit. Wegsegmenten van een autosnelweg mogen alleen gekoppeld worden aan telpunten gelegen aan een autosnelweg. De wegsegmenten van gewestwegen (N-wegen) mogen gekoppeld worden aan telpunten van alle wegen behalve op- of afritten. De wegsegmenten van de overige, lokale wegen mogen niet gekoppeld worden aan telpunten op autosnelwegen en op- of afritten. Verder worden maximaal zes telpunten overgehouden met de laagste kost. Deze kost wordt vervolgens omgezet in een aandeel. Het telpunt met de kleinste kost zal het grootste aandeel krijgen en zal met andere woorden de meeste invloed hebben op de te berekenen belasting (hoeveelheid verkeer) van het wegsegment (zie hoofdstuk 2.4). De methode uit stap vier om segmenten te koppelen aan telpunten is een goede methode om rechtstreekse koppelingen te maken met telpunten. De methode slaagt er echter niet in om alle wegsegmenten te koppelen aan telpunten. In stap vijf worden de overgebleven wegsegmenten verzameld en samen opgeslagen in een lijst. Alle segmenten worden met behulp van twee andere methoden gekoppeld door koppelingen over te nemen van andere segmenten. Er wordt met andere Verkeerscentrum 5 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

10 woorden niet gezocht naar de originele telpunten om een koppeling aan te gaan. De eerste methode kijkt naar de omliggende, aangesloten segmenten van één bepaald segment. Indien één van die segmenten gekoppeld is aan telpunten, worden deze telpunten en de bijhorende kost overgenomen. De gekoppelde segmenten worden verwijderd uit de lijst. Om zoveel mogelijk segmenten op deze manier te koppelen aan telpunten moet de lijst meerdere malen doorlopen worden tot er geen koppelingen meer gemaakt kunnen worden. Dit betekent niet dat alle segmenten nu minimaal aan één telpunt gekoppeld zijn. Het probleem doet zich voornamelijk voor aan de randen van het modelnetwerk. Het gaat meestal om wegsegmenten van wegen die gedeeltelijk binnen en gedeeltelijk buiten het gekozen netwerk liggen. Deze wegen zijn daarom niet altijd in volledigheid in het modelnetwerk opgenomen (zie Figuur 2). Sommige van de wegsegmenten kunnen bijgevolg niet gekoppeld worden met behulp van de bovenstaande methode, tenzij de weg nog volledig in het netwerk is opgenomen. Figuur 2: Detail uitsnede modelnetwerk Vlaanderen Daarom is een tweede methode ingevoerd. Deze methode gaat eveneens op zoek naar segmenten die alvast gekoppeld zijn aan telpunten. Met deze methode wordt de lijst met segmenten zonder telpunten weer doorlopen. De segmenten met koppeling worden gezocht binnen een bepaalde straal. Het doorlopen van de lijst wordt meermaals herhaald, waarbij bij elke doorloop de straal wordt vergroot. Wanneer een segment met koppeling is gevonden worden deze gekoppelde telpunten en hun kosten overgenomen door het segment zonder koppeling. Uiteindelijk moeten alle segmenten gekoppeld zijn aan minimaal één telpunt. Alle segmenten zijn na het uitvoeren van de vorige vijf stappen gekoppeld aan maximaal zes telpunten. In het volgende onderdeel worden deze tellingen verwerkt, opdat voor elk segment voor elk uur van elke dag van het jaar een belasting wordt bekomen. 2.4 Verrijking netwerk met propagatie gegevens Elk wegsegment heeft een koppeling met minimaal één en maximaal zes telpunten. De tellingen van deze telpunten moeten verwerkt worden tot hoeveelheden verkeer op het wegsegment. Promovia berekent de belasting voor elk wegsegment per uur van elke dag van het jaar. De volgende procedure wordt dan ook voor de telling van ieder uur van de dag en voor alle dagen van het jaar herhaald. Er worden twee correcties toegepast op de tellingen om de uiteindelijke belasting te bekomen. De eerste correctie is een impact correctie waarbij de gemodelleerde belasting wordt bijgestuurd aan de hand van de mediaan van de tellingen. Vergelijking 1 geeft de berekening weer van de correctie factor en vergelijking 2 geeft weer hoe de gemodelleerde belasting met behulp van de correctiefactor wordt gecorrigeerd. Correctie factor1 = ln((mediaan - Belasting)²/Belasting) Gecorrigeerde belasting = Belasting + (e Verkeerscentrum Correctie factor1 * Belasting)^0.5 6 (1) (2) Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

11 De tweede correctie wordt uitgevoerd om grote temporele verschillen tussen de telling en de mediaan op te vangen. Vergelijking 3 geeft de berekening van de correctie factor weer. Correctie factor2 = ln((telling - Mediaan)²/Mediaan) (3) De tweede correctie factor wordt toegepast op de gecorrigeerde schatting die met behulp van vergelijking 2 wordt berekend. Dit wordt weergegeven door vergelijking 4. Het resultaat is een gecorrigeerde telling. Gecorrigeerde telling = Gecorrigeerde belasting ± (Gecorrigeerde schatting * e Correctie factor2 )^0.5 (4) Nadat voor een bepaald uur de tellingen van de gekoppelde telpunten zijn gecorrigeerd wordt het aandeel van elke telling genomen en worden ze bij elkaar opgeteld (vergelijking 5). Elke telling heeft namelijk een bepaald aandeel in de te berekenen belasting van het wegsegment op dat uur (t) van die bepaalde dag. Belasting = n t=1 Aandeel t * Gecorrigeerde telling t (5) Het resultaat is de belasting of hoeveelheid verkeer van elk wegsegment voor elk uur van elke dag van het te behandelen jaar. Deze resultaten worden bewaard in een binair bestand. De grote hoeveelheid gegevens is één van de redenen waarom gekozen is voor een binair bestand. Ondanks de compactheid van het wegschrijven in binaire code is het bestand 4 gigabyte groot. Gelukkig is het makkelijk om gegevens uit het bestand te halen. Wat nog een reden is om te kiezen voor een binair bestand. Het binaire bestand fungeert als input voor de uiteindelijke analyse en rapportage in Promovia. Aan de hand van de A- en B-knoop kunnen snel de gegevens van een bepaald segment worden opgevraagd uit het bestand. 2.5 Rapportage en analyse van secundaire data Na de verwerking van de tellingen en de expansie over het netwerk is een binair bestand uitgeprint. Dit bestand wordt door Promovia terug ingelezen en gebruikt voor analyse en rapportage. Een binaire bestand heeft als voordeel dat enkel de gevraagde gegevens uit het bestand kunnen worden opgehaald. Het bestand hoeft dus niet volledig ingelezen te worden. Daardoor wordt het veel eenvoudiger om verschillende analyses en rapportages uit te voeren en is het eveneens mogelijk meerdere taken tegelijkertijd uit te voeren. Samen met het binaire bestand wordt het modelnetwerk ingelezen. Door die twee te combineren wordt Promovia meer polyvalent in het uitvoeren van analyses en rapportages. Voortaan kunnen ruimtelijke en temporele condities worden opgegeven. De ruimtelijke condities worden opgesteld aan de hand van de gegevens uit het modelnetwerk en de temporele condities worden aan de hand van het binaire bestand uitgevoerd. Een volledige gebiedafbakening kan worden ingevoerd, waardoor de berekening enkel voor dit afgebakende gebied wordt uitgevoerd. Eveneens kunnen bepaalde perioden van het jaar worden vastgelegd waarvoor de resultaten moeten worden bekomen. Om een duidelijker beeld te geven van de mogelijkheden die Promovia biedt op het vlak van analyse en rapportage zijn enkele mogelijke toepassingen verder verduidelijkt in de volgende paragrafen Rapportage voertuigkilometers In eerste instantie wordt Promovia gebruikt voor het opmaken van rapportages van het aantal voertuigkilometers dat in Vlaanderen worden afgelegd. Bij deze rapportage wordt een onderscheid gemaakt tussen drie typen wegen, namelijk autosnelwegen, N-wegen en lokale wegen. Voor elk wegtype wordt dan het aantal voertuigkilometers van personenwagens en het aantal voertuigkilometers van het aantal vrachtwagens bepaald. Verder worden nog de totalen gerapporteerd. Van deze rapportage zijn twee voorbeelden uitgewerkt. Het eerste voorbeeld is een rapportage waarbij het aantal voertuigkilometers van Vlaanderen is berekend per maand voor het jaar 2013 (Tabel 1). Het gebruikte netwerk is ruimer uitgesneden en Verkeerscentrum 7 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

12 overschrijdt de grenzen van Vlaanderen. Dankzij de veelzijdigheid van Promovia kan als oplossing een conditie worden ingevoerd waardoor enkel de wegsegmenten in Vlaanderen worden opgenomen in de rapportage. Verkeerscentrum 8 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

13 Tabel 1: Resultaat rapportage miljoen aantal voertuigkilometers in Vlaanderen per maand (2013) Maand Autosnelwegen N-wegen Lokale wegen Totalen Personenwagens Vrachtwagens Personenwagens Vrachtwagens Personenwagens Vrachtwagens Personenwagens Vrachtwagens Algemeen totaal Totaal Voor het tweede voorbeeld zijn een aantal condities toegevoegd en zijn de voertuigkilometers vastgesteld per week. Zoals kan afgeleid worden uit de resultaten, weergegeven in Tabel 2, zijn enkel de voertuigkilometers van de autosnelwegen bepaald. Een extra conditie is toegevoegd die aangeeft dat enkel de wegsegmenten met twee rijstroken mogen opgenomen worden. Het aantal voertuigkilometers kan zo op allerlei manieren worden berekend en gerapporteerd. Verkeerscentrum 9 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

14 Tabel 2: Resultaat rapportage miljoen aantal voertuigkilometers per week Week Autosnelwegen met twee rijstroken Totalen Week Autosnelwegen met twee rijstroken Totalen Personen-wagens Vracht-wagens Algemeen totaal Personen-wagen Vrachtwagens Algemeen totaal Totaal Modelnetwerk opmaken Het aantal voertuigen en de voertuigkilometers, die in de paragraaf zijn berekend, kunnen door Promovia opgenomen worden in een modelnetwerk. Promovia neemt hierbij de informatie van een bestaand modelnetwerk en voegt de voertuigkilometers en het aantal voertuigen aan die informatie toe om zo een nieuw modelnetwerk op te maken. Daarbij wordt per link het aantal voertuigkilometers en aantal voertuigen per voertuigtype berekend. Het aantal voertuigen en voertuigkilometers wordt vervolgens voor elke link weggeschreven. Net als bij de rapportage kunnen temporele en ruimtelijke condities worden toegevoegd. Zo kan per link het aantal voertuigen en voertuigkilometers per maand, week, dag, dagdeel of uur worden toegevoegd. In andere situaties wordt slechts voor de geselecteerde links deze informatie toegevoegd aan het nieuwe modelnetwerk of wordt het netwerk beperkt tot een bepaalde polygoon die een deel van het netwerk afbakent Ophoogfactoren afleiden Promovia kan verder eveneens ophoogfactoren berekenen. Met behulp van deze ophoogfactoren is het mogelijk om voor toekomst scenario s een hoeveelheid verkeer af te leiden van de belasting in het basisjaar. Voor het toekomst scenario zijn modelresultaten per modeluur bekend. Van het basisjaar is de belasting per dagdeel berekend. Er wordt telkens een onderscheid gemaakt tussen de drie meest Verkeerscentrum 10 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

15 voorkomende voertuigtypen (personenwagens, lichte en zware vrachtwagens). De ophoogfactoren worden dan ook berekend per dagdeel en voertuigtype. De dagdelen zijn nacht van 0 tot 7 uur, ochtendspits van 7 tot 10 uur, restdag van 10 tot 16 uur, avondspits van 16 tot 19 uur en avond van 19 tot 23 uur. Het overige uur van 23 tot 24 uur behoort eveneens tot het dagdeel nacht. Bij de berekening van de ophoogfactoren wordt een onderscheid gemaakt tussen unieke en generieke factoren. De unieke factoren worden berekend voor de wegsegmenten die al bestonden in het basisjaar. De generieke factoren worden berekend voor nieuwe wegsegmenten die nog niet bestaan in het basisjaar. De unieke factor (Uf) van een dagdeel is gelijk aan het quotiënt van de belasting van het dagdeel door Promovia berekend, gedeeld door de som van de geschatte belasting voor de modeluren van dat dagdeel (vergelijking 6). Uf DD,vt = Belasting DD,vt / Belasting modeluur,vt (6) De generieke factor (Gf) is het gemiddelde van alle unieke factoren per categorie van wegsegment. Er wordt een onderscheid gemaakt in 11 categorieën (Tabel 3). Per voertuigtype wordt voor elk dagdeel voor alle 11 categorieën een generieke factor berekend. Tabel 3: Indeling categorieën wegsegmenten Categorie Linktype Aantal rijstroken Urbanisatiegraad 1 Autosnelweg Meer dan 2 Niet relevant 2 Autosnelweg Maximaal 2 Niet relevant 3 Op- en afrit, complex, verkeerswisselaar Niet relevant Niet relevant 4 N-wegen (1 of 2 cijfers) Niet relevant Niet relevant 5 N-wegen (3 cijfers) Niet relevant Niet relevant 6 Ontsluitende lokale weg Niet relevant Urbaan 7 Ontsluitende lokale weg Niet relevant Suburbaan 8 Ontsluitende lokale weg Niet relevant Landelijk 9 Lokale weg Niet relevant Urbaan 10 Lokale weg Niet relevant Suburbaan 11 Lokale weg Niet relevant Landelijk De factoren worden toegepast door de factor te vermenigvuldigen met de belasting van het modeluur van het scenario (vergelijking 7). Belasting DD,vt = Factor DD,vt * ( Belasting Modeluur,vt ) (7) Wel is het belangrijk dat de unieke factor enkel wordt toegepast op wegen waarvan de omstandigheden en het gebruik niet zijn veranderd sinds het basisjaar. Zo kan een infrastructurele aanpassing in de omgeving van een weg zorgen voor een verandering in het gebruik van die weg. In dat geval kan de unieke factor niet gebruikt worden. Voor dergelijke situaties wordt een ratio berekend. Met behulp van deze ratio kunnen de unieke en generieke factoren gecombineerd worden om zodanig de belasting van een dagdeel te berekenen (vergelijking 8). Gecombineerde factor DD,vt = Uf DD,vt *exp(-4*ratio DD,vt )+Gf DD,vt *exp(-4*(1 Ratio DD,vt ))/(exp(-4*ratio DD,vt )+exp(- 4*(1-Ratio DD,vt ))) (8) De ratio uit voorgaande berekening is gelijk aan het quotiënt van het verschil tussen de som van de modelresultaten van het basisjaar (BT) en de som van de modelresultaten van het scenario gedeeld door de vierkantswortel van het product van de som van de modelresultaten van het basisjaar en de exponent van 5 (vergelijking 9). Verkeerscentrum 11 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

16 Ratio DD,vt = ( Belasting modeluur BT,vt - Belasting modeluur,vt )/( Belasting modeluur BT,vt *exp(5))^0.5 (9) De gecombineerde factor wordt op gelijkaardige manier toegepast als de unieke en generieke factor Extraheren van teldatabanken Een andere taak van Promovia is het extraheren van twee teldatabanken voor de provinciale verkeersmodellen, namelijk een teldatabank voor de dubbele lussen en een teldatabank voor de enkele lussen. Aan de hand van deze teldatabanken kunnen de provinciale verkeersmodellen hun modelschattingen uitvoeren. In hoofdstuk 1 werd alvast besproken dat de provinciale verkeersmodellen de belasting berekenen voor alle wegsegmenten voor zes modeluren (7u-8u, 8u-9u, 12u-13u, 15u-16u, 16u-17u en 17u-18u). De teldatabanken voor de provinciale verkeersmodellen worden opgemaakt door Promovia aan de hand van de gecorrigeerde en goedgekeurde tellingen. Voor de opmaak van de teldatabank wordt het gemiddelde berekend van alle dinsdagen en donderdagen die niet in een verlofperiode vallen. Voor elk telpunt wordt met andere woorden voor ieder uur van de dag een gemiddelde belasting bekomen. Telpunten worden dus opgeslagen in één van de twee teldatabanken afhankelijk van het telsysteem (dubbele of enkele lussen). Promovia gaat dus enkel de belastingen van wegsegmenten met telpunt gebruiken voor de opmaak van deze teldatabanken voor de provinciale verkeersmodellen. Het gegeven of een telpunt aanwezig is op een wegsegment wordt uit het modelnetwerk gehaald. Indien een wegsegment een telpunt bevat, zijn de belastingen van dit wegsegment uit het binaire bestand gelijk aan de gecorrigeerde tellingen van het desbetreffende telpunt. Promovia is verder nog in staat tot het uitvoeren van verschillende analyses en rapportages waarbij verschillende condities op temporeel en/of ruimtelijk vlak ingevoerd kunnen worden. Deze condities worden via de interface ingevoerd. Hierover wordt verder uitgeweid in hoofdstuk 3. Verkeerscentrum 12 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

17 3 Praktische implementatie 3.1 Inleiding In hoofdstuk 2 is de volledige werking van Promovia uitgelegd. Maar, voordat Promovia kan beginnen met de verwerking en koppeling moeten eerst een aantal instellingen worden ingevoerd en/of aangepast. Aangezien Promovia voortaan een eigen applicatie heeft, gebeurt dit voortaan allemaal via de eigen interface van Promovia. Onderaan de interface bevinden zich enkel algemene knoppen waarmee Promovia kan bediend worden (zie Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.). Figuur 3: Interface Promovia De TEST-knop is ingevoerd om een aantal eenvoudige testen uit te voeren met de niet verwerkte data. Bijvoorbeeld het uitprinten van de telgegevens van een bepaald telpunt om deze later te kunnen vergelijken met de verwerkte data. De HELP-knop is ingevoerd om de nodige aanwijzingen en verduidelijkingen te geven over het gebruik van Promovia. Via de knop AFSLUITEN kan het programma worden afgesloten. Verder is er nog de knop INSTELLINGEN waarmee de folder met invoerbestanden en de folder om resultaten weg te schrijven geselecteerd kunnen worden (zie Figuur 4). Met de knop uitvoeren wordt Promovia aangestuurd tot het uitvoeren van de opgedragen taken. Deze taken zijn door de interface opgedeeld tot twee onderdelen aan de hand van twee tabbladen. Figuur 4: Promovia instellingen De interface bestaat uit een tabblad OPMAKEN PROMOVIA-ENGINE en een tabblad UITVOEREN PROMOVIA-ANALYSE. Met het tabblad OPMAKEN PROMOVIA-ENGINE kunnen de nodige instellingen worden ingevoerd voor de procedures die voorop gaan aan de opmaak van het binaire bestand (hoofdstuk 3.2). Het binaire bestand is namelijk de Promovia-engine, het bestand dat als basis dient voor de analyses en rapportages. De instellingen voor de analyse en rapportage uitvoering worden ingesteld op het tabblad UITVOEREN PROMOVIA-ANALYSE (hoofdstuk 3.3). Het voordeel van de nieuwe Promoviaapplicatie is dat het model zeer polyvalent is betreffende het analyseren en rapporteren van de belastingen op het wegennetwerk. Het tabblad voorziet daarom de mogelijkheid om verschillende condities in te voeren en dit zowel op ruimtelijk als op temporeel vlak. Verkeerscentrum 13 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

18 3.2 Tabblad 1: OPMAKEN PROMOVIA-ENGINE Het tabblad OPMAKEN PROMOVIA-ENGINE voorziet slechts enkele instellingsmogelijkheden. In eerste instantie moeten de correcte teldata geselecteerd worden. Verder is er de keuze om een correctie van de tellingen toe te passen aan de hand van een drempelwaarde, die besproken is in hoofdstuk 2.2. De waarden van de kenmerken van deze drempelwaarde kunnen zelf bepaald worden. Voor de drempelwaarde wordt een onderscheid gemaakt tussen het hoofdwegennet (HWN) en het onderliggend wegennet (OWN). Deze mogelijkheid is ingevoerd omwille van het verschil in kwaliteit van de tellingen (zie hoofdstuk 2.1). Figuur 5: Tabblad OPMAKEN PROMOVIA- ENGINE van interface Promovia-applicatie Uiteindelijk moet een modelnetwerk worden gekozen waarvan de gegevens worden gebruikt voor de verwerking en propagatie van de tellingen. Uiteraard moet dit modelnetwerk een netwerk zijn dat dezelfde wegsegmenten bevat als de segmenten waarvan de tellingen afkomstig zijn. 3.3 Tabblad 2: UITVOEREN PROMOVIA-ANALYSE Voor de analyse en rapportage worden de verwerkte en gepropageerde gegevens uit het binaire bestand, de Promovia-engine gehaald. De gegevens worden per segment uit het bestand gehaald. Meer gegevens kunnen uit een modelnetwerk worden gehaald. De gegevens van het modelnetwerk kunnen makkelijk aan de gegevens uit het binaire bestand gekoppeld worden. Verkeerscentrum 14 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

19 Via het tabblad is er de mogelijkheid om de Promovia-engine en het modelnetwerk te selecteren met de nodige gegevens om een analyse en/of rapportage uit te voeren. Door de combinatie van een binaire bestand en een modelnetwerk wordt het met andere woorden mogelijk om allerlei condities in te voeren en dit zowel op ruimtelijk als op temporeel vlak. In eerste instantie is het mogelijk om condities in te voeren op de gegevens uit het modelnetwerk. Het modelnetwerk bevat namelijk gegevens zoals het wegtype (autosnelwegen, op- en afritten, gewestwegen, lokale wegen, enzovoort), aantal rijstroken, gewest, enzovoort. Verder kan een Figuur 6: Tabblad UITVOEREN PROMOVIA- ANALYSE van interface Promovia-applicatie polygoon voor gebiedsafbakening worden ingevoerd. Daarbij worden de analyses en rapportages enkel uitgevoerd voor de wegsegmenten binnen dat gebied. De gebiedsafbakening kan met twee verschillende methoden uitgevoerd worden. Het gebied kan echt op de grenzen van de polygoon worden afgesneden. Dat betekent dat de wegsegmenten die de grens kruisen niet mee worden opgenomen in het gebied. Indien er niet op de grenzen wordt afgesneden worden de segmenten die de grens kruisen wel opgenomen in het gebied. Tot nu toe zijn enkel de ruimtelijke condities besproken. Het is echter ook mogelijk temporele condities in te voeren. Zo kan bepaald worden voor welke periode van het jaar de analyse en/of rapportage moet uitgevoerd worden. Verder kan bepaald worden volgens welke resolutie de resultaten berekend moeten worden. Hiervoor kan teruggekeken worden naar de twee voorbeelden die gegeven zijn bij hoofdstuk 2.5. De resultaten kunnen namelijk worden uitgevoerd per maand of per week zoals in de voorbeelden. Er is eveneens de mogelijkheid om de resultaten per dag, per jaar (totaal), per uur of per dagdeel uit te voeren. Ten slotte is er de mogelijkheid om instellingen op te slaan in een sjabloon zodat later enkel dat sjabloon moet geselecteerd worden om de instellingen te bekomen. Verkeerscentrum 15 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

20 Bijlagen Bijlage 1: Aanpassingen Promovia Versie 1.2 Het voorbije jaar zijn er een aantal aanpassingen gebeurd aan Promovia. Promovia is in eerste instantie opgedeeld in twee grote componenten. De eerste component bestaat uit het verrijken en expanderen van de tellingen en de tweede component staat in voor de analyse en rapportage. Bij de eerste component van Promovia worden de aangereikte data verwerkt. Die verwerking begint met het controleren en corrigeren van de tellingen. Deze controle werd uitgebreid en verbeterd. Zo wordt voortaan uitgegaan van vier verschillende dagtypen. Er wordt namelijk een onderscheid gemaakt tussen verlof en niet-verlof dagen en week en weekend dagen. Correcties worden hierbij toegepast indien het aantal observaties te beperkt is. Deze correcties gebeuren aan de hand van tellingen die beschikbaar zijn bij andere dagen van hetzelfde dagtype. Verder is de standaard correctie met behulp van een drempelwaarde nog steeds aanwezig in het model. De drempelwaarde kan voortaan worden aangepast en eventueel ook worden uitgeschakeld. Er kan eveneens een verschillende drempelwaarde worden ingevoerd voor het hoofdwegennet en het onderliggend wegennet. Deze mogelijkheid is ingevoerd omwille van de correcties die door het Verkeerscentrum sinds 2012 worden aangebracht bij de tellingen van het hoofdwegennet. De controle op deze tellingen is bijgevolg niet langer noodzakelijk. Nadat de tellingen zijn gecontroleerd en gecorrigeerd kunnen ze geëxpandeerd worden over het netwerk. Bij de expansie worden tellingen gekoppeld aan links zonder tellingen. Deze koppeling gebeurt voortaan op een meer gecontroleerde wijze. Zo wordt er rekening gehouden met het linktype voordat een telling wordt gekoppeld aan een link. Een telling ter hoogte van een link met autosnelweg type mag bijvoorbeeld enkel gekoppeld worden aan links met datzelfde type. Verder worden de tellingen gekoppeld aan links die in het verlengde liggen van de link waarop de telling ligt. Het expanderen van de tellingen is soms moeilijk in de nabijheid van grenzen. Daarom wordt voortaan een ruimer netwerk gebruikt. Dit is mogelijk omwille van de toepassingsmogelijkheden bij de tweede component van Promovia. Nadat elke link een toekenning van een selectie tellingen heeft, worden de gemodelleerde waarden van alle links uitgestuurd voor alle uren van alle dagen van een jaar. Hierbij worden twee correctiemechanismen voorzien. Een eerste correctie omvat de bijtrekking van gemodelleerde waarden, deze wordt vervangen door een impact correctie. Hierbij wordt de impact tussen de mediaan van de tellingen en het geschatte aantal voertuigen voor de desbetreffende link gebruikt om de tellingen bij te sturen. Daarna volgt een tweede correctie om grote temporele afwijkingen tussen de mediaan enerzijds en de tellingen anderzijds op te vangen. Als resultaat wordt door de eerste component van Promovia een binaire bestand uitgevoerd. Dit bestand bevat alle links met de geëxpandeerde tellingen van elk uur van elke dag van het jaar. Dit bestand wordt de Promovia-engine of het PRM-bestand genoemd en is het invoerbestand dat noodzakelijk is voor de tweede component van Promovia. De tweede component van Promovia gebruikt het PRM-bestand voor het uitvoeren van analyses en rapportages. Verschillende analyses en rapportages kunnen worden uitgevoerd en dit zelfs tegelijkertijd. Verder kunnen de resultaten voortaan per maand, week, dag, uur of dagdeel worden gerapporteerd. De rapportage kan ook uitgevoerd worden aan de hand van condities. Zo kan ingesteld worden dat enkel de linken van een bepaald type en/of met een bepaald aantal rijstroken mee worden opgenomen in de rapportage. Het is dankzij deze toepassing mogelijk dat een ruimer netwerk kan worden gebruikt bij het opmaken van het PRM-bestand. Links die niet bij in de rapportage mogen worden opgenomen kunnen makkelijk weggelaten worden met behulp van de invoer van condities. Al deze toepassingen en verwerkingen zijn nu samengevoegd in een eigen applicatie, waardoor Promovia volledig zelfstandig functioneert. Deze applicatie heeft een nieuwe interface waarmee alle Verkeerscentrum 16 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

21 instellingen kunnen worden aangepast. De interface bestaat uit twee tabbladen, een tabblad per component van het model. Het tabblad Opmaken Promovia-engine staat in voor de eerste component. Via dit tabblad kan onder andere de treshold worden aangepast. Via het tabblad Uitvoeren Promovia-analyses kunnen de condities en tijdsinstellingen worden ingevoerd van de tweede component. En kan worden bepaald welke analyse en/of rapportage uitgevoerd dient te worden. Verkeerscentrum 17 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer

22 Bijlage 2: Het binaire bestand Onder deze bijlage wordt even verduidelijkt hoe het binaire bestand is opgemaakt en wordt gelezen. Byte 1: de versie van Promovia waarmee het bestand gecreëerd is; Byte 2: het jaar waarvoor het bestand is opgemaakt; Bytes 3, 4 en 5: vormen samen het aantal wegsegmenten waarvan de berekende belastingen in het bestand zijn opgenomen; Bytes 6, 7 en 8: knoop A van het eerste segment in het bestand; Bytes 9, 10 en 11: knoop B van het eerste segment in het bestand; Bytes 12 en 13: het aantal personenwagens op uur nul of het eerste uur van 1 januari van het desbetreffende jaar; Bytes 14 en 15: het aantal zware vrachtwagens op uur nul of het eerste uur van 1 januari van het desbetreffende jaar; Bytes 16 en 17: het aantal lichte vrachtwagens op uur nul of het eerste uur van 1 januari van het desbetreffende jaar; Bytes 18, 19, 20, 21, 22 en 23: aantallen op het tweede uur van 1 januari. Verder worden alle aantallen voor elk uur van alle dagen van het jaar opgenomen per voertuigtype. Na de laatste waarden van dat telpunt zijn opnieuw telkens drie bytes per knoop van het volgende segment vrijgehouden om weg te schrijven. Voor dat tweede segment worden weer alle aantallen per voertuigtype voor elk uur van elke dag weggeschreven. Zo worden de aantallen voor alle segmenten opgenomen in het binaire bestand. Figuur 7: Voorbeeld fragment binaire bestand De gegevens zijn volgens een hexadecimale codering opgeslagen. Zodra de code is omgezet naar decimale cijfers kunnen de werkelijke cijfers worden bepaald (zie Tabel 4). Tabel 4: Omzetten binaire code Hexadecimale code Decimaal Formule/Berekening Resultaat *256²+66* B *256²+27* *256²+38* B * E * C F *256²+28* In het bestand waaruit het voorbeeld fragment komt, zijn dus het aantal voertuigen van wegsegmenten opgeslagen. Verkeerscentrum 18 Kenniscentrum Verkeer en Vervoer