background image

 

 

PODSTAWY PLANOWANIA 

KOMUNIKACYJNEGO

Modelowanie podróży w celu 

prognozowania ruchu 

background image

 

 

Budownictwo komunikacyjne 

- Infrastruktura liniowa i 

punktowa

(kategoria podaży)  

  Planowanie rozwoju   

Ruch drogowy (kategoria 

popytu) 

 Prognozowanie ruchu           

                Modelowanie 

podróży

  Dostosowanie 

(równoważenie) podaży do 

popytu

   

background image

 

 

Pojawia się potrzeba opisu 

zjawisk towarzyszących 

powstawaniu ruchu w 

mieście

Zjawisko pierwotne  

Podróż

Ruch

  skutkiem (obrazem) 

realizacji podróży   

background image

 

 

Podstawowe pojęcia

• Podróż – przejazd (przejście) ze źródła do 

celu, składa się z sekwencji przemieszczeń

• Przemieszczenie – etap podróży, 

realizowany w sposób jednorodny 

czas podróży samochodem osobowym

czas 

odejścia

czas 

jazdy

czas 

dojścia

CEL

np. praca

parking

miejsce 

garażowania

samochodu

ŹRÓDŁO

np. dom

przemieszczenia

podróż

background image

 

 

Przykład podróży                      

komunikacją zbiorową

ŹRÓDŁO

np. dom

przystanek 

komunikacji

zbiorowej

przystanek 

komunikacji

zbiorowej

CEL

np. praca

czas dojścia +

czas oczekiwania

czas 

jazdy k.z.

czas 

odejścia

czas podróży środkami 

komunikacji zbiorowej

przemieszczenia

podróż

background image

 

 

Przykład podróży pieszej

ŹRÓDŁO

np. dom

przystanek 

komunikacji

zbiorowej

przystanek 

komunikacji

zbiorowej

CEL

np. praca

czas dojścia +

czas oczekiwania

czas 

jazdy k.z.

czas 

odejścia

czas podróży środkami 

komunikacji zbiorowej

Przemieszczenie = podróż

background image

 

 

Podział podróży (ruchu)                     

            ze względu na zasięg             

                        w stosunku do 

wyodrębnionego obszaru

    

 Ruch wewnętrzny (źródło i cel w 

obszarze)

 Ruch zewnętrzny (źródło bądź cel poza 

obszarem):

• Ruch źródłowy (źródło w obszarze, cel - poza 

obszarem)

• Ruch docelowy (źródło poza obszarem, cel -      

      w obszarze)

• Ruch tranzytowy (źródło i cel poza obszarem)

background image

 

 

Model podróży

Matematyczny opis powstawania i rozkładu 

ruchu uwzględniający zależności od:

• rodzaju i intensywności zainwestowania 

obszaru

• wzajemnego rozmieszczenia obiektów 

generujących ruch

• struktury i parametrów sieci drogowo-ulicznej
• poziomu motoryzacji 
• rodzajów i oferty przewozowej komunikacji 

zbiorowej

• cechami grup użytkowników (dochody, 

struktura społeczno-zawodowa, dochody, itp.) 

background image

 

 

Ekstrapolacyjne (wskaźnikowe)

modele podróży

Wskaźniki stosowane dla dróg zamiejskich (w tym 

wlotów drogowych do miast): 

 Wzrost proporcjonalny do wzrostu dochodu 

narodowego (PKB – rzędu 5% rocznie) z redukcją,       

                               np.: 10% wzrost PKB przekłada 

się na 7% wzrost ruchu 

• Wskaźniki wzrostu PKB zróżnicowane dla 

podregionów, w zależności od spodziewanego tempa 

rozwoju gospodarczego 

 W okresie najbliższych 20 lat wzrost ruchu: 
• dla samochodów osobowych - o 80% 
• dla samochodów dostawczych i ciężarowych - o 25% 
• na samochodów ciężarowych z przyczepami               

            i naczepami - o 90% 

• Na drogach wyższych klas (np. autostrady) wskaźniki 

wzrostu ruchu są wyższe

background image

 

 

Prognozowanie podróży - metoda 

ekstrapolacyjna  

Linie trendu wzrostu ruchu: 

minimalny -  przeciętny - maksymalny

  

Rok 1993 
→ 100%

background image

 

 

Ekstrapolacyjne (wskaźnikowe)

modele podróży

Istota: ekstrapolacja trendu wzrostu ruchu – 

przedłuża się dotychczasowy trend               

                 do przyjętego horyzontu 

czasowego

• Zalety

– prostota
– szybkość obliczeń

• Wady

– mała dokładność
– brak wrażliwości na duże zmiany                          

                   w zagospodarowaniu przestrzennym

– nieprzydatne dla rozbudowanych układów 

komunikacyjnych 

background image

 

 

• Zalety

:

– Wnikają w istotę procesów podróży
– Dokładnie (!?) odwzorowują obecne i przyszłe 

zachowania komunikacyjne, w tym ruch  

– Mogą uwzględnić każdą sytuację hipotetyczną - 

są uniwersalne

• Wady

:

– Pracochłonne
– Skomplikowane
– Wymagają użycia profesjonalnego 

oprogramowania komputerowego 

– Kosztowne

Syntetyczne modele podróży          

                 (np. model 

czterostadiowy)

background image

 

 

Modelowanie podróży w 

miastach

• Zachowania komunikacyjne odnoszone są                  

              do wyodrębnionych fragmentów obszaru 

miasta,                        tzw. rejonów komunikacyjnych

• Rejon komunikacyjny – obszar charakteryzujący 

się możliwie jednorodnymi zachowaniami 

komunikacyjnymi np. osiedla mieszkaniowe, centra 

usługowe, zespoły przemysłowe, itp.

• Liczba rejonów jest zależna od wielkości miasta: 

– Warszawa: 774  
– Kraków: 265 
– Nowy Sącz: 70 
– Wieliczka: 25
– Limanowa: 18

background image

 

 

Cztero-stadiowy model podróży 

I. Potencjały ruchotwórcze

II. Rozkład przestrzenny 
(międzyrejonowa więźba ruchu)

III. Podział zadań przewozowych 

(udziały 

poszczególnych środków lokomocji w podróżach)

 

 

IV. Rozkład ruchu w sieciach komunikac. 

background image

 

 

I. Potencjały ruchotwórcze

Potencjał ruchotwórczy

Wytwarzający ruch:
„produkcja” lub „generacja”

Liczba podróży rozpoczynających 
się na wyodrębnionym 
obszarze (rejonie) w jednostce czasu
(doba, godzina) 

Absorbujący ruch:
„atrakcja”

Liczba podróży kończących się na 
wyodrębnionym obszarze (rejonie)
w jednostce czasu (doba, godzina)

Potencjał ruchotwórczy może odnosić się do: 

osób, pojazdów lub jednostek ładunku (ton) 

background image

 

 

Metody wyznaczania potencjałów ruchotwórczych

- Modele regresji wieloczynnikowej  

Y = a

X

1

 + a

X

2

 + ….. + a

n

X

Y – Zmienna objaśniana  (potencjał ruchotwórczy 

wytwarzający ruch 

P

 bądź absorbujący ruch 

A

)  

X

1

 , X

2 ,… 

X

n   

– Zmienne objaśniające                       

      czynniki wpływu, wyrażające intensywność  

określonej aktywności:     

 demografia – liczba mieszkańców, liczba 

pracujących, liczba uczących się 

 produkcja, usługi, szkolnictwo – liczba miejsc pracy 

lub nauki  

 Inne czynniki, np. odległość rejonu w stosunku do 

centrum miasta, poziom motoryzacji 

I. Potencjały ruchotwórcze

background image

 

 

Dezagregacja modelu – podróże określonego 

typu (np. z domu do pracy)                           
→ modele jednoczynnikowe                           
              (przykłady dla Krakowa)  

Potencjał wytwarzający ruch w podróżach           z 

domu (D) do pracy (P)  

P

D-P

 = 0,71*liczba pracujących 

[podróży na dobę]

 

Potencjał absorbujący ruch w podróżach                z 

uczelni (U) do domu (D)

A

U-D

 = 0,74 * liczba studentów 

[podróży na dobę]

I. Potencjały ruchotwórcze

background image

 

 

II. Więźba ruchu

• Przestrzenny rozkład podróży obrazuje             

       skąd i dokąd ?                                            

                oraz ile realizowanych jest podróży

• Rozdziela generację danego rejonu                  

           do wszystkich pozostałych rejonów 

• Ma postać macierzy kwadratowej 

[ T

IJ 

o liczbie wierszy / kolumn odpowiadającej 

liczbie rejonów

i – numer rejonu źródłowego 
j - numer rejonu docelowego 

background image

 

 

II. Więźba ruchu

Model grawitacyjny – analogia do prawa 

powszechnego ciążenia: 

„Siła F działająca między każdymi dwoma 

punktami materialnymi o masach m

1

 i m

2

 

znajdującymi się w odległości r ” 

2

2

1

r

m

m

G

F

W modelu ciążeń (więźby) ruchu  P

1.2

 

odpowiednikiem mas grawitacyjnych m

1

 i  

m

2

   są potencjały ruchotwórcze G

1

 oraz A

2  

,  

                        a  odpowiednikiem odległości 
jest długość bądź czas podróży pomiędzy 
źródłem a celem podróży  

background image

 

 

II. Więźba ruchu 

• Różne postacie tzw. funkcji oporu czaso-

przestrzeni

• Kłopotliwość obliczeń więźby w modelu 

grawitacyjnym → proces iteracyjny    

• Uproszczenie – pominięcie wpływu 

odległości pomiędzy rejonami   

                  T

IJ 

= f

IJ

 G

I

 * A

 

czyli ruch międzyrejonowy jest proporcjonalny 

tylko do potencjałów ruchotwórczych  

 Dopuszczalne uproszczenie dla miast

 

małych,  a nawet średnich  

background image

 

 

II. Więźba ruchu:

• obrazuje kierunki (relacje) potrzeb 

komunikacyjnych nieskażone 

(nieodkształcone) 

• wyraża zasadę brachidacji – tendencję do 

prostoliniowych powiązań pomiędzy źródłem    

         a celem podróży 

Jaki pożytek z więźby ruchu w planowaniu 

komunikacji: 

• duże relacje potoków podróży wskazują na: 

potrzebę budowy na tym kierunku                   

wydajnej trasy drogowej i/lub trasy 

tramwajowej

• bardzo duże potoki – budowę metra      

background image

 

 

III. Podział zadań 

przewozowych

- określa jaki jest udział poszczególnych 

środków transportu w podróżach                

(prawdopodobieństwo wyboru) 

Podział ruchu ze względu na środki lokomocji   

            w przewozach osób:

• Ruch niezmotoryzowany

– Ruch pieszy

– Ruch rowerowy (riksza)

• Ruch zmotoryzowany

– Komunikacja indywidualna (samochód osobowy, 

motocykl, awionetka, motorówka)

– Komunikacja zbiorowa (tramwaj, autobus, metro, 

kolej, samolot, statek)

background image

 

 

Podział zadań 

przewozowych

Podział ruchu ze względu na środki (gałęzie) 

transportu 

w przewozach ładunków

                  

                                  (w tym przewozy 

materiałów budowlanych):

– Samochód dostawczy, ciężarowy, specjalny 

(np. do przewozu betonu) 

– Kolej (bocznice) 
– Żegluga śródlądowa (barki)
– Żegluga morska                                             

     (statki różnego przeznaczenia)

– Transport lotniczy (cargo)

background image

 

 

Wybór środka transportu w podróżach 

osób ma złożony charakter i zależy od:

– dostępności do samochodu osobowego 
– dostępności do komunikacji zbiorowej 
– dochodu gospodarstwa domowego
– długości i czasu podróży
– postrzegania wygody 
– celu (motywacji) podróży 
– przyzwyczajeń dotyczących zachowań 

komunikacyjnych                                        
          (np. tradycja używania rowerów)  

Podział zadań przewozowych

background image

 

 

Wydzielenie podróży pieszych          

               w funkcji ich długości 

(odległości pomiędzy źródłem a celem)

  

km

U

d

zi

a

ł 

p

o

d

ży

 p

ie

s

zy

c

h

background image

 

 

Udział poszczególnych środków transportu 

zależy od:

• Poziom motoryzacji w mieście:  samochodu 

osobowego

• Wielkość miasta:  komunikacji zbiorowej,      

           pieszo,  rowerem

• Odległość od centrum:  samochód,  pieszo

• Dostępność parkingów:  samochód osobowy

• Wysokość opłat parkingowych:  samochodu 

osobowego

Podział zadań przewozowych

background image

 

 

Podział zadań przewozowych

Udział poszczególnych środków transportu zależy 

od:

• Poziom rozwoju sieci drogowo-ulicznej:                   

        samochodu osobowego

• Istnienie systemu komunikacji zbiorowej – np. 

brak    lub śladowa komunikacja zbiorowa:  

pieszy

• Stopień rozwoju komunikacji zbiorowej i jej 

atrakcyjność (komfort, dogodne taryfy):                  

 komunikacji zbiorowej

• Celu (motywacji) podróży;                                       

        np. podróże związane z pracą:  komunikacji 

zbiorowej;                   z nauką:  pieszy

background image

 

 

Podział zadań przewozowych 

potrzebny do:

 Podstawa wymiarowania sieci 

transportowych: 

– Gęstość i przepustowość sieci ulic 

– Gęstość i zdolność przewozowa sieci linii 

komunikacji zbiorowej (rodzaj, pojemność  

                i częstotliwość kursowania

 

 Oddziaływania na zachowania 

komunikacyjne (wymuszenia ograniczające 

udział samochodów w podróżach) 

Podział określa udziały (np. procentowe) oraz 

liczby podróży dokonywanych każdym 

środkiem lokomocji     

background image

 

 

IV. Rozkład ruchu w sieci 

ulicznej

• Określa trasy wybrane przez 

użytkowników związane z realizacją  
podróży ze źródła do celu - 

KTÓRĘDY?

• Wyznacza liczbę pojazdów / pasażerów 

obciążających na danym odcinek sieci 
transportowej (drogi, ulicy, trasy 
komunikacji zbiorowej) – ILE RUCHU? 

background image

 

 

IV. Rozkład ruchu w sieci ulicznej – 

metody

 

• Ze względu na liczbę dróg 

wykorzystywanych w przejeździe

– Metoda jednościeżkowa (tzw. wszystko 

albo nic) – zawsze wybierane jest 

najkrótsze połączenie (ścieżka). 

– Metoda wielościeżkowa: w przejmowaniu 

ruchu wykorzystywane są konkurencyjne 

połączenia (ścieżki)

• Algorytmy wyszukiwania najkrótszych ścieżek

background image

 

 

IV. Rozkład ruchu w sieci 

ulicznej

Wybrane pojęcia podstawowe:
Natężenie ruchu

 

– liczba pojazdów 

przejeżdżająca przez przekrój ulicy 

(drogi) w jednostce czasu (zwykle w 

godzinie)

Przepustowość

 

– maksymalna liczba 

pojazdów, która może przejechać przez 

przekrój ulicy (drogi) w jednostce czasu

Prędkość w ruchu swobodnym – średnia 

prędkość pojazdu w warunkach braku 

oddziaływania innych pojazdów                  

(możliwość swobodnego wyboru kierunku 

jazdy i prędkości przez kierowcę)

background image

 

 

IV. Rozkład ruchu w sieci 

ulicznej – metody:

– Z uwzględnieniem natężenia ruchu              

          (czas przejazdu jest zmienny,             
                 zależy od natężenia ruchu)

– Bez uwzględnienia natężenia ruchu              

           (czas przejazdu jest stały,                  
                      tzn. nie zależy od natężenia 
ruchu)

background image

 

 

Związek między czasem przejazdu 

odcinka    a natężeniem i 

przepustowością

background image

 

 

Model podróży

Matematyczny opis powstawania i rozkładu ruchu 

uwzględniający zależności od:

• rodzaju i intensywności zainwestowania obszaru
• wzajemnego rozmieszczenia obiektów generujących 

ruch

• struktury i parametrów sieci drogowo-ulicznej
• poziomu motoryzacji 
• rodzajów i oferty przewozowej komunikacji zbiorowej
• cechami grup użytkowników (dochody, struktura 

społeczno-zawodowa, dochody, itp.) 

Modele ogólne (dotyczące np. grupy polskich miast 

małych bądź średnich) 

Modele lokalne (opracowane dla konkretnego miasta) 

background image

 

 

Modele podróży

• Każde ze stadium ujęcia cztero–stadiowego,    

         tj. potencjały – więźba – podział zadań – 
rozkład ruchu w sieci                                         
                                 może być określony jako:

 Zbiór liczb 
 Model matematyczny i wynikające z niego wartości

• Model ma zastosowanie do opisu stanu 

istniejącego oraz dla każdego poszukiwanego 
horyzontu czasowego np. rok 2015, 2025, itp

background image

 

 

Skąd wziąć dane

 :

- o potencjach ruchotwórczych, 
- o więźbie ruchu, 
- o podziale zadań przewozowych,
- o rozkładzie ruchu w sieciach komunikacyjnych   
oraz dla tworzenia formuł 
dla poszczególnych stadiów modelu 
i oszacowania ich parametrów

 

Kompleksowe badania ruchu KBR = zespół technik: 

 gromadzenie danych m.in. o: 
    - liczbie mieszkańców, zatrudnieniu, itp. 
    - sieci drogowej, sieci komunikacji zbiorowej 

 ankietowanie mieszkańców (rejestracja ich zachowań 

komunikacyjnych wraz z uwarunkowaniami)  

 ankietowanie na wlotach drogowych i kolejowych do 

miasta 

 pomiary ruchu na sieciach drogowej  i komunikacji 

zbiorowej 

background image

 

 

Prognozy ruchu

• Prognozowanie polega na przewidywaniu przyszłej 

wielkości ruchu, jego struktury przestrzennej i 

rodzajowej (typy pojazdów, np.: osobowych, 

ciężarowych)

• Generalnie odnosi się do przyszłości, ale możliwe jest 

także szacowanie metodami matematycznymi 

obecnych wielkości ruchu (tzw. prognoza zerowa) 

• Najczęściej podaje się ruch w godzinie szczytu 

porannego bądź/i popołudniowego (największy popyt 

w okresie doby) 

• Celem prognozy jest dostosowanie parametrów 

planowanych urządzeń komunikacyjnych (np. liczba 

pasów w przekroju drogi lub na wlocie skrzyżowania) 

do przyszłych natężeń ruchu, które generalnie będą 

większe od obecnych                     (ruch drogowy ma 

tendencję wzrostową w miarę wzrostu motoryzacji)     

background image

 

 

Wielkość ruchu (jego natężenie) 

podstawą:

przyjęcia typu skrzyżowania bądź węzła 
wymiarowania elementów drogi (przekroje  

ulic, liczba pasów na wlocie skrzyżowania, 

rodzaj łącznicy węzła) 

projektowania sygnalizacji świetlnej (liczba 

i długości faz)

oceny warunków ruchu 
Projektowanie na ruch jaki wystąpi               

w przyszłości (z reguły większy niż obecnie) 

 

 Umiejętność prognozowania tego ruchu        

  

background image

 

 

Sporządzanie prognoz ruchu w sytuacjach gdy 

nastąpią istotne zmiany: 

• w sieci dróg i ulic 
• w zagospodarowaniu przestrzennym 
a przede wszystkim gdy: 
• droga bądź linia komunikacji zbiorowej            

          jeszcze nie istnieje (powstanie w 
przyszłości)   

 Konieczność rozważenia: 
• całości sieci komunikacyjnej (po rozbudowie)
• przyszłego zagospodarowania 

przestrzennego 

 Wykorzystanie syntetycznych modeli podróży 
   (dział planowania komunikacyjnego)  

background image

 

 

Współzależność struktury przestrzennej 

miasta                i układu transportu oraz 

wielkości ruchu

Struktura 

funkcjonalna

jednostki 

osadniczej

rejony

Struktura 

przestrzenna

miasta - wzajemne 

rozmieszczenie

rejonów

Struktura 

rodzajowa

systemu

transportowego 

podsystemy

środków lokomocji

Struktura 

przestrzenna

systemu

transportowego 

Sieć: drogowa,  

komunikacji zbior.

Potencjały

ruchotwórcze

• wytwarzający

• absorbujący 

(gdzie?, ile?)

Więźba ruchu 

(rozkład 

przestrzenny

podróży)

(skąd?, dokąd?

ile?)

Podział

zadań 

przewozowych 

(czym?, ile?)

Rozkład ruchu

w sieci 

transportowej

(którędy?, ile?)


Document Outline