session 42 erik jenelius
TRANSCRIPT
1
Hur sårbart är vägnätet för utbredda avbrott?
Erik JeneliusAvd. för transport- och lokaliseringsanalysInst. för transporter och samhällsekonomi
KTH
Transportforum, Linköping, 8-9 januari 2009
2
Bakgrund
• Vägnätet en förutsättning för moderna samhället
• Störningar och avbrott kan ge stora konsekvenser för människor och näringsliv
• Händelser kan orsaka avbrott över utbredda områden, t.ex. kraftigt snöfall, storm, översvämning, skogsbrand, …
3
Bakgrund
• Tidigare storskaliga sårbarhetsstudier i litteraturen har fokuserat på avbrott på enskilda länkar
• Vårt mål: studera sårbarhet mot utbredda avbrott– Komplement till studier av enskilda länkar– Utveckla metodik för systematisk studie– Tillämpbar på stora, verklliga vägnät– Dra generella slutsatser– Studera Sveriges vägnät
4
Metodik
• Problem: Oändligt många tänkbara utbredda avbrott, hur begränsa?
• Lösning: Analysområdet täcks med rutnät av lika stora, likformade celler
• Varje cell representerar läget och storleken på en avbrottshändelse
• Alla väglänkar som helt eller delvis täcks av cellen blir oframkomliga för trafik, övriga länkar opåverkade
5
Rutnät
• Undviker kombinatoriska problem
6
• Undviker kombinatoriska problem
• Alla ytor täcks av lika många celler
Rutnät
7
• Undviker kombinatoriska problem
• Alla ytor täcks av lika många celler
• Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser
Rutnät
8
• Undviker kombinatoriska problem
• Alla ytor täcks av lika många celler
• Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser
• Ju fler rutnät, desto högre noggrannhet
Rutnät
9
Konsekvensmodell
• Indikator: Förseningar (restidsökningar/uppskjutna resor) för resenärerna
• Antar konstant, inelastisk reseefterfrågan
• Ursprungliga länkrestider beräknade med trängsel, antar ingen påverkan av avbrottet
10
Konsekvensmodell
• Under avbrottet i cellen finns två möjligheter:
1. Omvägar finns
Resenärer väljer kortaste omvägen, eller skjuter upp resan till efter avbrottet
2. Inga omvägar finns
Otillfredsställd efterfrågan, måste skjuta upp resan till efter avbrottet
11
System- och användarperspektiv
• Cellers betydelsefullhet:
Totala förseningen för samtliga resenärer när alla länkar som täcks av cellen stängs
• Resenärers utsatthet, worstcase-scenario:
Största möjliga genomsnittliga försening per resenär som startar i ett visst län vid avbrott i någon cell
12
Tillämpning: Sveriges vägnät
• Data från SAMPERS: 174,044 riktade länkar, 8,764 start/målnoder
• Matris med skattad reseefterfrågan (fordon/timme) mellan varje start/målpunktspar, persontrafik och lastbilar
• Tre cellstorlekar: 12.5 km, 25 km, 50 km
• 12-timmars and 48-timmars avbrott
Cellstorlek # celler/nät # rutnät
12.5 km 3170
853
241
4
25 km 4
50 km 16
13
14
Totala konsekvenser
• Alla länkar som täcks av rutan stängs
• Medelvärde över de fyra rutnäten
• Interna, utgående och ingående resor till cellen själv utgör nästan all försening, särskilt för betydelsefulla celler
• Kons. ökar linjärt med cellarea
• Ökar kvadratiskt med avbrottslängden, men relativa skillnader i princip oförändrade
15
• Alla länkar stängs
jämfört med
Slumpmässig meter väg stängs
• 11 värsta rutorna finns i Skåne
• Nätverkets täthet av liten betydelse, till skillnad från avbrott på enskilda länkar
Skillnad cell/enskild länk
16
Worst-case användarutsatthet
• Genomsnittlig försening för resenär som startar i länet
• Avgörs av hur koncentrerat resandet är till ett visst start/mål-område
• I värsta fall över 60% av resor kan inte genomföras
17
Skillnad cell/enskild länk
• Värsta cellen jämfört med värsta länken
• 12 av 21 län: Värsta länken inom värsta cellen
• Skillnaden störst i län med hög befolkn.täthet, vägtäthet
18
Några slutsatser
• Andra faktorer bakom sårbarhet mot utbredda avbrott jämfört med enskilda länkar
• Annan geografisk fördelning
• Sårbarhet kan minskas genom snabb återställning eller begränsning av avbrottets yta