Transportsystem-analys

Planeringen av ett välfungerande transportsystem behöver utgå från långsiktiga analyser med ett helhetsperspektiv. Det kräver strategisk planering av vårt framtida transportsystem, så som åtgärdsplanering, styrmedelsval och infrastrukturutformning. Som stöd för detta utvecklar VTI kvantitativa metoder för att ta fram beslutsunderlag för planeringsprocessen.

Målet med transportsystemplanering är att på lång sikt skapa miljömässigt och socialt hållbara transportsystem som är trafiksäkra och kostnadseffektiva. På VTI arbetar vi med metoder för kvantitativa beskrivningar, analyser och prognoser av transporter som ger beslutsunderlag till planeringen av det framtida transportsystemet.

Vår forskning inom detta område berör planering på såväl nationell som regional och lokal nivå, samt samordning mellan trafikering och underhåll. Vi tar fram färdmedelsövergripande underlag för beräkning av marginalkostnader, tidsvärderingar och samhällsnyttor. Eftersom planering görs på lång sikt berör frågeställningarna både det existerande och framtida transportsystemets egenskaper så som elektrifiering och automatisering. Forskningsresultaten används för att vägleda nationella och internationella planeringsprocesser.

Exempel på projektområden:

• Framtidsscenarier och prognoser
• Underlag till samhällsekonomiska nyttoberäkningar och konsekvensanalyser av åtgärder och styrmedel med fokus på långsiktiga effekter
• Analys- och beslutsstöd för planering av anläggningsprojekt (investering, reinvestering, underhåll)
• Multimodal trafiktilldelning
• Res-generering, destinations-, färdmedels- och ruttvalsstudier
• Design av bytespunkter i kollektivtrafiken
• Utformning av infrastrukturlösningar

Trafikstyrning innebär styrning av trafik i syfte att förbättra trafikprocesserna. Målet kan bland annat vara att förbättra framkomlighet och trafiksäkerhet, minska miljöpåverkan, samt prioritera olika trafikslag. Styrningen sker idag vanligtvis genom intelligenta transportsystem. I framtiden förväntas trafikstyrning att kunna tillämpas genom uppkopplade och självkörande fordon.

Trafikstyrning kan handla om att aktivt styra trafiken i ett begränsat geografiskt område, exempelvis en enskild vägsträcka eller en korsning. Men trafikstyrning kan också användas för att styra trafiken ur ett systemperspektiv, till exempel för en stadsdel. Exempel på vanligt förekommande system för att styra trafik är variabla hastighetsgränser, trafiksignaler och påfartsreglering. Styrningen kan ske lokalt via en enhet i enskilda fordon eller för trafikflöden via vägsidesutrustning.

VTI har erfarenhet av utveckling och utvärdering av trafikstyrning i en mängd olika trafikmiljöer. Vanliga metoder som tillämpas är trafiksimulering, empirisk/statistisk analys och optimering. Forskningsresultaten bidrar till ny och fördjupad kunskap inom området trafikstyrning både nationellt och internationellt.

Exempel på projektområden:

• Motorvägstrafikstyrning
• Trafiksignaler
• Dynamisk plattformsallokering
• Incidenthantering/detektering
• Dynamisk körfältsallokering, till exempel dynamiska busskörfält

Trafik- och transportmodeller används för att beskriva och analysera transportsystemets framtida utformning och funktion, informera beslutsfattare och utveckla djupare förståelse för effektsamband i transportsystemet.

VTI utvecklar modeller för alla trafikslag inom både person- och godstransporter. Detta omfattar modellering av person- och fordonsförflyttningar, deras interaktion med varandra och infrastrukturen, samt beteendemönster som påverkar och påverkas av transportsystemets funktion. Vi applicerar även flera modeller i praktiken i utredningar och forskningsprojekt.

VTI:s kunskap inom modellutveckling nyttjas ofta inom nationella och internationella utvecklings- och forskningsprojekt. I synnerhet bidrar vi till Trafikverkets planerings- och styrningsprocesser genom löpande forsknings och utvecklingsarbete.

Exempel på projektområden:

• Modellering av trafikprocesser, till exempel simulering av:
  – landsvägstrafik
  – stationer i kollektivtrafiken (gångtrafik och bussrörelser)
  – självkörande och uppkopplade fordon
  – trafikeffekterna av ITS i fordonet och integrerat i infrastrukturen
  – gångtrafik
  – cykeltrafik
• Modeller av fördelningen av resor i rum och tid
• Färdmedelsövergripande modellering av res-efterfrågan och beteende,
• Multimodala, storskaliga nätverkssimuleringsverktyg (t.ex. MATSim)
• Nätverksmodeller (samtliga aggregeringsnivåer, olika trafikslag, samtliga tidskalor)
• Modeller för samplanering av järnvägs- och trafikunderhåll.
• Statistisk (data-baserad) modellering
• Multi-agent-simulering

Analys och modellering av resenärsbeteende, trafikföring, resmönster, med mera är starkt kopplat till insamling, bearbetning och analys av olika typer av datakällor.

VTI använder statistiska- och AI-metoder för att analysera stora datamängder kopplat till reseefterfrågan, körförlopp och trafikflöden från datainsamlingstekniker som till exempel mobilnätsdata, GPS, AIS, video och radar.

Vi planerar insamling av, samt bearbetar och analyserar data från olika typer av datakällor för såväl vägtrafik, järnvägstrafik, sjöfart och luftfart. För bearbetning och analyser används såväl traditionella som mer avancerade statistiska metoder som maskinlärning och Artificiell Intelligens (AI).

Insamlad data används bland annat till utveckling, kalibrering och validering av olika typer av trafik- och transportmodeller; som underlag till design samt utvärdering av olika trafikstyrningsstrategier; framtagning av empiriskt baserade trafiktekniska samband; samt analys av framkomlighet, miljöpåverkan och trafiksäkerhet.

Exempel på projektområden:

• Analys av trafikanters (gång, cykel, fordonsförare, etc.) beteende och interaktioner baserat på rörelseförlopp extraherade från videomätningar.
• Analys av körförlopp baserat på data från instrumenterade fordon.
• Analys av kapacitet och trafikprocesser baserat på flöden, hastigheter, fordonslängder, och tidsluckor från radar- och slangmätningar.
• Analys av färdmedelsval baserat på data extraherad från antennpositioner i mobilnätet.
• Analys av ruttval baserat på GPS-positioner från mobilapplikationer.
• Analys av tågrörelser och flöden baserat på data från järnvägssystemet.
• Analys av fartygsrörelser baserat på AIS data.