Wiskunde in het verkeer

Transcriptie

1 Wiskunde in het verkeer Klaas Friso 14 mei 2013

2 2 Gevolgde weg (so far) Opgegroeid in Heerenveen Toegepaste Wiskunde (UT) Stage KEMA (Arnhem) Afstuderen UT Wiskunde voor de Industrie jaar Eindhoven 4 maanden Kaiserslautern 7 maanden RIVM (Bilthoven) Goudappel Coffeng heden

3 Werkzaamheden binnen GC Afdeling Verkeersmodellering Opstellen en toepassen verkeersmodellen Idem voor milieumodellen Betrokken bij diverse modelontwikkelingen ca. 20 personen 2008-heden Tim Transport innovation & modelling 5 personen 3

4 Waarom Goudappel Coffeng? Toeval Geen militaire dienstplicht Verkeer is interessant Iedereen heeft er z n mening over Men begrijpt eindelijk (enigszins) iets van wat ik doe 4

5 5 Goudappel Groep Goudappel Coffeng Consultancy OmniTRANS international Software ontwikkeling Tiem Proces management en detachering MAP Tm Verkeersmanagement diensten Mint NV Consultancy België Deventer Amsterdam Den Haag Eindhoven Leeuwarden

6 Goudappel Group 6

7 Wat is een verkeersmodel? Een (verkeers)model is een vereenvoudigde weergave van de (complexe) werkelijkheid 7 Een verkeersmodel is een instrument voor de ontwikkeling en ondersteuning van verkeers- en vervoersbeleid Een verkeersmodel is een hulpmiddel en géén doel op zich

8 Wat is een verkeersmodel? Hulpmiddel bij beleidsadvisering Effecten van maatregelen Toekomstige ontwikkelingen Alternatieven vergelijken en afwegen Onderbouwing van keuzes Wegwerkzaamheden (interne) Loketfunctie Milieuberekeningen 8

9 Vraagstukken en modellen 9 Globaal Strategisch Varianten verkenning VINEX-lokatie *beleidstoetsing *vervoerwijzekeuze *gevolgen voor ruimtelijke ontwikkeling Tactisch Nieuwe rondweg *lokale verkeersafwikkeling *route keuze *oplossend vermogen HOV-as *lokatie stations *in- en uitstappers *onderliggend OV-net Operationeel Gedetailleerd Herinrichting van een wijkweg *verkeersafwikkeling kruispunten *verkeersregeling *kwaliteit afwikkeling

10 10 Type verkeersmodellen NRM Noord Brabant Model Midden Brabant LMS Dynamisch

11 11 Type verkeersmodellen Statisch Toekomstige verkeersvraag in een regio Macroscopisch dynamisch Betere afstemming vraag en aanbod Microscopisch dynamisch Lokale optimalisatie

12 Verkeersvraag gebaseerd op keuze 12 Wat ga of moet ik doen? (motiefkeuze) Wanneer? (tijdstipkeuze) Waarheen? (bestemmingskeuze) Hoe? (vervoerwijzekeuze) Welke route? (routekeuze) welke rijstrook? (rijstrookkeuze) welke snelheid? (snelheidskeuze)

13 Klassiek (statisch) verkeersmodel Aanbod: Netwerk Wegvakken Knooppunten Zones Zone-aansluitingen Data Databasisjaar 13 Vraag: Verkeer Ritgeneratie Distributie Data Datatoekomstjaar Beleid Vervoerswijzekeuze Modal Split Herkomst-bestemmingsmatrix Toedelen Output

14 Matrixschatting: zwaartekrachtmodel 1 Netwerken kostenstructuur Weerstandmatrices (geg. kosten) Per vervoerwijze Per vervoerwijze Per vervoerwijze & per motief Per motief 14 Productie / attractie Parameters (OVIN) 2 SEGS Autobeschikbaarheid Motieven 4a Simultaan zwaartekrachtmodel Per vervoerwijze en AB/NAB 3 Distributie functies Parameters (OVIN) Weerstandmatrices Autobeschikbaarheid Motieven 4b Matrices Per vervoerwijze Per AB / NAB Per motief 5 Toedelen en toetsen

15 15

16 16

17 17 Toedelen Statisch vs. Dynamisch Deterministisch vs. Stochastisch Wel of niet capaciteitsafhankelijk

18 18 Toepassingen: vergelijken

19 Toepassingen: InExDo 19

20 Toepassingen: Kruispuntstromen 20

21 Toepassingen: Selected link analyse 21

22 Ontwikkelingen & Toepassingen Big Data GSM data GPS data Sensor City Vergrijzing STAQ Spitsmijden (Value Added Services) Evacuatiemodellering 22

23 23 GSM Data Nieuwe BV (in oprichting)

24 MAASTRICHT % meer/minder bezoekers per uur vd dag in december Uitslapen op zondag? Flashmob & Magische Droom Koopavond na sinterklaas werkt niet MVV heeft uit gespeeld koopavond MVV heeft thuis gespeeld vrijdagmarkt Maastrichter Kerstmannen stadsloop + koopavond kerstinkopen vrijdagmarkt zondag koopavond extra bussen Violia duidelijke meer duidelijk minder Rustige kerstdagen Nieuwjaar!

25 GSM Data - Toepassingsmogelijkheden City marketing 25 Evenementen (crowd control) Buitenreclame

26 GSM Data Herkomst-bestemmingsmatrix Ivoorkust 26

27 27

28 28 GPS-data: Traffic Patterns Snelheidsprofielen Navteq (onderdeel van Nokia) Gemiddeld gereden snelheid (3 jaar) Per 15 / 60 minuten per dag van de week A12 Bodegraven (ri. oost)

29 Traffic Patterns Cumulatieve reistijd route 17 (van Hoek van Holland naar Maasdijk) deeltraject 1 deeltraject 2 deeltraject 3 deeltraject 4 Reistijden Reistijdverliezen Veiligheidsanalyses Knelpuntanalyses Validatie dynamische modellen Reistijd (min) ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 Afstand (km) cum. reistijd Zaterdag om 8 uur cum. reistijd Dinsdag om 8 uur cum. reistijd Dinsdag om 16 uur cum. reistijd Dinsdag om 12 uur meting OS Veldwerk meting AS Veldwerk meting DAL Veldwerk Analytic Traffic Patterns Maand- en seizoenspatterns # waarnemingen, standaarddeviatie Monitoring vertragingen Schatten van intensiteiten Hoe?

30 30 Sensor City Assen Living lab sensor technologie Mobiliteit en geluid consortia Implementatie van een sensor netwerk Experimenten starten in zomer 2013

31 31 Data Sensor 1 GPS Sensor 2 Mobile network Sensor 3 Camera Sensor 4 Bluetooth Sensor 5 VRI Modeling Data fusion Traffic simulation Evaluation Back office Data center Reserve + Pay Customer care Use cases Smart Traffic Lights Dynamic Traffic Management Multimodal travel assistance with carpooling Parking guidance service Sensor 6 NDW Pay How You Drive Technical infrastructure

32 Sensor City (on-line verkeersmodel) 32 Schatting actuale situatie Streamline (macroscopisch) Korte termijn voorspelling minuten vooruit (update elke 5 minuten)

33 33

34 34 Wachtrijtool, uitvoer Per individuele sluiting: Geaggregeerd: Dichtligtijd Langste wachttijd Max wachtrijlengte Gemiddelde wachttijd in wachtrij Aantal gehinderde pae s Aantal pae in wachtrij VoertuigVerliesUren Gemiddeld aantal wachtenden Aantal overstaan -ers Langste dichtligtijd Gemiddelde dichtligtijd. Ontwikkeling wachtrijlengte over de tijd Ontwikkeling wachttijd over de tijd Dichtligtijden over de tijd

35 Vergrijzing 35

36 36 Verkeersproductie A+B+C =x n

37 37 nb x b nc x c na x a nd x d ne x e

38 Trend in verplaatsingsgedrag 38 Verplaatsingsafstand autobestuurder per leeftijdsgroep Gemiddelde verplaa atsingsafstand (km) tm 29 jaar 30 tm 64 jaar 65 jaar en ouder Jaar

39 39 Huidig ACTIERADIUS Toekomst 65 jaar en ouder jaar jaar 9,4% extra voertuigkilometers t.o.v. "standaardmethode" 5,6% (18 t/m 34 jaar) 12,0% (35 t/m 64 jaar) 4,3% (65 jaar en ouder)

40 40 Verkeersbeeld op de weg HUIDIG TOEKOMST jaar jaar 65 jaar en ouder

41 STAQ: Statisch toedelen met wachtrijen Reistijden in toedelingen Gebruikersevenwicht Kosten Baten Analyses Bereikbaarheidsanalyses Tolstudies Stellingen Mate van congestie in spitsen zodanig dat negeren van wachtrijvorming en beperking in-/outflow niet meer volstaat 41 Volledig dynamisch toedelen kent grenzen micro dynamisch (stochastisch) meso/macro dynamisch (rekentijdstap grootte) Quasi-dynamisch oplossing

42 42 STAQ vergeleken met andere statische methodieken flow Beckmann (no route choice) Extended Beckmann / Nesterov Bifulco & Crisalli Bundschuh / Qblok STAQ

43 STAQ: applicatie 43

44 44 Spitsmijden project Doel: Reiziger prikkelen om autoverplaatsingen niet meer in de spits te maken Reizen buiten de spits Andere vervoerwijze Financiële beloning Informeren Projecten A15 Spitsmijden Spitsvrij (3hoek Utrecht-Amersfoort-Hilversum)

45 VAS: Multimodal Trip 45

46 VAS: Feedback travel behavior 46 The car alternative is showing the travel time the driver really had The travel times for public transport (and for shorter trips bicycle) alternatives are given On the car tab the calculated travel times for different departure times are given <click to show>

47 VAS: Feedback driving behavior 47 The effects of driving behavior on safety, climate (CO 2 ) and environment (NO x, PM10) are shown in relation to the best possible driving behavior for this trip

48 48 Evacuatiemodellering Inschatting benodigde evacuatietijd bij dreigende overstroming Kust- en rivierengebied

49 Programma Nationale Veiligheid (MinBZK) IV 49 V III I II Coastal area River area 4.8 million inhabitants (29% of Dutch population) 1.1 million inhabitants 88% self reliant, 12% non self reliant 89% self reliant, 11% non self reliant 5 uncorrelated areas Rijn-Maas and Rijn-IJssel area available evacuation time: 24 hours available evacuation time: 72 hours

50 Modelaanpak evacueren Vertrekprofiel Verkeersmanagementscenario s Aannames 50 vertrek uit huis [fractie] Vertrekprofiel tijd [uren] Area III, strategy 4 100% 90% 80% 70% % evacuees 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% time (hours)

51 51

52 52 Tot slot Op zoek naar een leuke stage of afstudeeropdracht? Kom naar Deventer Deventer Boekenmarkt Deventer op Stelten Dickens Festival

53 53 Dank voor jullie aandacht