Anvendelse af Floating Car Data til identifikation og analyse af bilisters rutevalg

Nissen, Dan

10. semester

Civilingeniør i Vej- og Trafikteknik

2011

2011-06-16

85 pages

Indledning Vigtigheden af effektiv vejplanlægning har større fokus end nogensinde, idet trafikmængden og transportarbejder til stadighed stiger. Det bliver derfor vigtigere end nogensinde før, at kunne gennemføre effektiv vejplanlægning, så der sikres en effektive trafikafvikling og en minimering og koncentration af trafikkens negative effekter, på det overordnede vejnet. Et af vejbestyrelsernes vigtigste vejplanlægningsværtøjer er vejklassificering, hvor vejnettets enkelte veje og strækninger kategoriseres efter deres funktion og betydning i det samlede vejnet. De moderne vejplanlægningsprincipper, som er baggrunden for dem der anvendes i dag, kan tilbageføres til byplanlægningsparadigmet ”funktionalisme”, som blandt andet Raymond Unwin og Clarence S. Stein lod sig inspirere af i de engelske havnebyer og i Radburn i USA. Det egentlig gennembrud tilskrives Le Corbusier, som i 1933 i forbindelse med en kongres udgav den såkaldte ”Athen erklæringen”. Denne erklæring indeholde 95 ideer til at hvordan storbyernes stigende trafikale udfordringer kunne reduceres. I dansk kontekst blev de moderne vejplanlægningsprincipper først officielt implementeret i vejregel ”Bytrafik, projektgruppe 0” fra 1980, og siden er der sket en mindre udvikling og tilpasning. Problemformulering En interessant pointe, der endnu kun er lavet få undersøgelser om, er overensstemmelsen mellem trafikantens rutevalg og den vejklassificering vejbestyrelsen planlægger efter. Vælger og gennemfører bilisterne ikke de enkelte ture i overensstemmelse med vejklassificeringen, kan vejplanlægningen miste en stor del af sin effekt. Dette er udgangspunkt for nærværende undersøgelse, som skal kortlægge og analysere, i hvor stort omfang vejklassificeringen bliver respekteret/overholdt i bilisternes rutevalg. Trafikplanlæggerne ønsker, at bilisterne anvender det overordnede vejnet, når de transporterer sig mellem de enkelte lokalområder. Men sker dette også i praksis? Undersøgelsens problemformulering lyder: ”Er det muligt at udvikle en metode, baseret på FCD, der kan beskrive i hvor høj grad bilisterne følger intensionen i den vejklassificering som vejbestyrelserne udfører?” Det er valgt at anvende Floating Car Data, som datagrundlag for nærværende undersøgelse. FCD er valgt, da den giver nogle unikke muligheder for at følge bilisternes færdselsmønster og rutevalg over både tid og sted. Samtidig har FCD et format, som gør at det egnet sig godt til viderebehandling og analyse. Det er valgt at gennemføre undersøgelsen som et Proof of Concept studie, hvor en stor del af fokus vil ligge på at udvikle og kvalitetssikre metoderne, idet FCD endnu ikke har været anvendt til undersøgelser med den valgte problemstilling. Metode og data Det er til undersøgelsen anvendt FCD fra nordjyske Spar På Farten projekt, fra 1. – 30. september 2007. Undersøgelsen er baseret på ca. 1,6 logpunkter, som efterfølgende blev sammenkædet til 1.749 ture. Turene er kørt af i alt 65 køretøjer. Det blev gennem undersøgelsen udviklet to metoder, som enten kunne anvendes individuelt eller i kombination, metoderne er: * En kvantitativ analysemetode * En kvalitativanalysemetode De to metode har hver sin tilgang til identifikation af overensstemmelsen mellem bilisters rutevalg og vejklassificering. Den kvantitative analyse tager udgangspunkt i en identifikation og optælling af antallet af skift i vejklasser for hver af de enkelte ture. Sammenholdes antallet af skift med de enkelte tures origo- og destinationsvejklasser, er det herigennem muligt at identificere om turen er gennemført i overensstemmelse med vejnettet funktionelle vejklasse. Den kvalitative analysemetode er udviklet så den kan håndtere store datasæt og identificere overensstemmelsen mellem vejklassificeringen og rutevalget dynamisk. For den kvalitative analyse, er udgangspunktet en mere dybdegående analyse af rutevalget mellem et OD-zonepar eller ture fra den kvalitative analyse. Denne metoder er baseret på GIS og tager udgangspunkt i en mere manuel tilgang, hvorfor også antallet af ture, som kan analyseres, er mindre end for den kvantitative analyse. Resultater og konklusion I forhold til den kvantitative metode, blev det fundet at denne desværre ikke i det ønskede omfang var i stand til at eftervise klassificeringen med en tilstrækkelig sikkerhed. Der blev konstateret, at antallet af skift i vejklasse blev overestimeret, hvilket hovedsagelig skyldes usikkerheder og uhensigtsmæssigheder i den online map matching, som datagrundlaget var gennemløbet under SPF projektet. Endvidere var den gennemførte turopdeling også mangelfuld. Det var ikke muligt, gennem tilretning af metoden, at tage højde for disse fejlkilder, og derfor er resultaterne ikke antaget at være retvisende til vider analyse. Resultaterne fra den kvalitative analyse, er ikke på samme måde påvirker af fejlkilderne som den kvantitative. I undersøgelsen blev rutevalget mellem Aalborg Centrum og City Syd analyseret og kortlagt. Der var i undersøgelsesperioden gennemført i alt 41 ture, af 10 forskellige køretøjer mellem de to zoner. Det blev fundet at disse anvendte i alt 7 rutealternativer, hvor 3 af disse indeholdte et rutevalg/vejvalg, som ikke var i overensstemmelse med vejnettet funktionelle klassificering. Omfanget af de uhensigtsmæssige rutevalg var dog begrænset; det var kun korte strækninger af de 3 ruter, som har kørt i uhensigtsmæssige lokalområder. Konklusionen på undersøgelse er at det er muligt at udvikle en metode, der kan beskrive i hvor høj grad bilisterne følger intensionen i vejklassificeringen. Det er dog fundet at for at kunne gennemføre dette dynamisk skal kvaliteten af FCD forbedres gennem bedre turopdeling og bedre mapmatching.

Introduction The importance of effective road planning is greater than ever, since the traffic volume have increased significant over the last years. The need for implementation of an effective road planning that ensures efficient traffic flow and minimizes and concentrate the negative effects in the traffic is therefore high. One of the main road planning tools that the road authorities uses is road classification, where the individual roads and road sections in the road network are nested hierarchy according to their function and significance in the overall road network. The modern principles of road planning used today can be traced back to the urban-planning paradigm "functionalism", which among other Raymond Unwin and Clarence S. Stein was inspired by in the English Garden Cities and Radburn in the U.S. The real breakthrough attributed to Le Corbusier, who in 1933 in connection with a congress released the “Charte d'Athènes”. This statement contained 95 ideas for how the growing traffic challenges could be reduced. In the Danish context, the modern principles of road planning were first officially implemented in vejregel; "Bytrafik, projektgruppe 0" from 1980 and since then only minor adjustments has been done. Problem statement An interesting reflection, which still only few inquiries have been about, is the correlation between the road users route choice and the road classification performed by the road authorities. If the road users do not select the individual trips in accordance to the road classification, then the road planning will lose much of its purpose. This is the basis for this study, which will identify and analyze the extent the road classification is respected in the drivers' route choice. Traffic planners want road users to use the main road when they transport themselves between the individual local areas. Study's problem statement reads: “Is it possible to develop a method based on FCD, which can describe the extent to which the motorists follow the mission for the road classification as the road authorities perform? It was chosen to use the Floating Car Data as data source for this study. FCD is chosen because it offers some unique opportunities in monitoring the motorists' traffic patterns and route choice over both time and place. Meanwhile, FCD is in a format that makes it well suited for further processing and analysis. It was decided to conduct the study as a Proof of Concept Study, where much of the focus will be on developing and quality assuring methods since FCD has not yet been used in studies with this problem area. Methodology and data The FCD is from the project; “Spar På Farten”, and the data used is from 1. – 30 of September 2007. The analyses are based on approx. 1.6 million GPS-points, which were subsequently linked to 1,749 trips. The trips are driven by 65 vehicles. It was through the study developed two methods which could either be used individually or in combination; the methods are: * A quantitative analysis method * A qualitative analysis method The two methods have their own approach to identifying the correlation between drivers' route choice and road classification. The quantitative analysis is based on the identification and counting of the number of shifts in roads classes for each of the individual trips. By comparing the number of shifts with each trips origo and destinations street class, it is possible to identify whether the trip was conducted in accordance with the functional category of roads. The qualitative analysis method was developed to handle large data sets and dynamically identify the correlation between the road classification and route selection. For the qualitative analysis is the starting point a more thorough analysis of the route choice between an OD zone or trips from the qualitative analysis. This method is based on GIS and has a more manual approach. Therefore the number of trips which is analysed is smaller than for the quantitative analysis. Results and Conclusion In the quantitative method it was unfortunately found that the method was not able to demonstrate classification to the extent requested. It was found that the numbers of shifts in the category of roads were overestimated mainly due to uncertainties and discrepancies in the online map matching, as the data base was going through the SPF project. Furthermore, the executed trip segregation also weak. It was not possible to account for these sources of error through adjustment of the method, and therefore the results are not assumed to be completely accurate. The results from the qualitative analysis are not similarly affected by the error sources as the quantitative. The studied route choices between Aalborg City and City Syd are analyzed and mapped. There was completed a total of 41 tours of 10 different vehicles between the two zones. It was found that they spent a total of 7 alternative routes, where 3 of them contained a choice of route / routing, which was not consistent with the functional road classification. The extent of the inappropriate choice of route was limited, as it was only short stretches of the 3 routes that have run in inappropriate areas. The conclusion of the study is that it is possible to develop a method that can describe the degree the motorists follow the road classifications. However, it is found that in order to implement this dynamically, the quality of FCD must be improved through better trip segregation and map matching.

FCD ; Classification

Download
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter