Spis treści

Kalibracja i weryfikacja wyników KBR narzędziami symulacyjnymi cz. IIKolejnym elementem modelowania jest rozdzielenie potencjałów ruchotwórczych na podróże realizowane między poszczególnymi rejonami komunikacyjnymi – opracowanie więźby ruchu. Ten etap ma bardzo istotny wpływ na wyniki końcowe modelu i musi być wykonany ze szczególną starannością.

Więźba ruchu

Opracowanie więźby ruchu polega na kalibracji funkcji oporu przestrzeni, wpływającej na liczby podróży jakie będą realizowane między rejonami komunikacyjnymi. Funkcja oporu modeluje wpływ oporu przestrzeni (wyrażonej czasem podróży lub odległością) na liczbę podróży. W najprostszym ujęciu, wielkość produkcji rozdziela się w proporcji do atrakcji poszczególnych rejonów komunikacyjnych – jest to model proporcjonalny. Wprawdzie jego zastosowanie może być uzasadnione w przypadku małych miast, lecz należy wtedy się liczyć  z ewentualnymi błędami modelu. Właściwym podejściem jest zastosowanie pełnego modelu grawitacyjnego, uwzględniającego wpływ czynnika czasu podróży na wybór celu podróży, np. udział dojazdów z odległych północnych rejonów miasta do centrum handlowego znajdującego się w jego południowej części będzie niższy od udziału podróży z rejonów położonych w jego bezpośrednim sąsiedztwie.

Sam proces kalibracji modelu grawitacyjnego wymaga zastosowania specjalistycznego oprogramowania symulacyjnego (wykorzystano tu program Visum). Przygotowanie danych wejściowych polega na stworzeniu szeregu rozdzielczego, przypisującego do założonych przedziałów czasowych liczby podróży wyznaczonej z badań ankietowych. Duży problem stanowi jakość pozyskanych danych, ponieważ do stworzenia szeregu rozdzielczego wykorzystuje się czas podróży definiowany przez ankietowanego podczas wywiadu (może to prowadzić do niedoszacowania/przeszacowania tego czasu). Można podjąć próbę weryfikacji czasu podróży między rejonami, jednakże wymaga to dostępu do wysokiej jakości modelu sieciowego miasta. Wygenerowanie macierzy czasów podróży (skim matrix) pozwoli porównać czas modelowany z czasem deklarowanym przez ankietowanego.
Dla potrzeb budowy modelu symulacyjnego Wrocławia [4], wykorzystano próbę badawczą o liczebności przekraczającej 5700 podróży w ciągu doby.

Dostępne wyniki zostały następnie rozdzielone na trzy grupy motywacyjne:

  • Dom – Praca, Praca – Dom
  • Dom – Nauka, Nauka – Dom
  • Dom – Inne, Inne – Dom, Nie Związane z Domem

Oddzielnie kalibrowano parametry dla komunikacji zbiorowej i dla komunikacji indywidualnej (wybrano tutaj odległość między rejonami komunikacyjnymi, jaką musiałby pokonać samochód w podróży między rejonami). Zarówno czasy podróży jak i odległości zostały zapisane w postaci macierzy. Na podstawie wyznaczonych macierzy czasu i odległości, oraz dostępnych wyników badań ankietowych, pogrupowano podróże realizowane wewnątrz Wrocławia do poszczególnych klas szeregu rozdzielczego. Stanowiło to podstawę do kalibracji parametrów funkcji oporu, stanowiącej część modelu grawitacyjnego. Wybrano funkcję o charakterze logitowym opisaną równaniem:

f(x) = a * xb * ec*x(3)

gdzie:
x – czynnik wpływu (czas bądź odległość)
a,b,c – kalibrowane parametry

Tabl. 1 Wyznaczone wartości parametrów modelu grawitacyjnego dla podróży realizowanych komunikacją zbiorową

W programie Visum możliwa jest klasyfikacja więźby ruchu w zależności od wybranego parametru. W tym przypadku otrzymaną więźbę ruchu sklasyfikowano w odniesieniu do czasu podróży (wybrany czynnik wpływu dla więźby ruchu komunikacji zbiorowej). Wynik klasyfikacji pokazuje, w jaki sposób rozłożyły się podróże w więźbie ruchu w odniesieniu do czasu podróży, co pozwala na ich porównanie z wynikami badań ankietowych. Na rysunku 1 przedstawiono porównanie wyników ankiet i modelowanej więźby ruchu dla podróży realizowanych komunikacja zbiorową w modelu wrocławskim [4].

Rys.1 Rozkład czasów podróży realizowanych komunikacją zbiorową w motywacji Dom – Nauka, Nauka – Dom.

Jak widać, zgodność modelu i ankiet jest bardzo wysoka (tab. 1), co pozwoliło na opracowanie więźby całkowitej poprzez złożenie macierzy z wszystkich analizowanych grup motywacji, a po uwzględnieniu ruchu zewnętrznego dokonano weryfikacji rozkładu ruchu z wynikami pomiarów kordonowych. Niestety uzyskano istotną różnicę między sumą potoków pasażerskich na kordonie a wynikami pomiarów – odpowiednio 25 100 pasażerów/godz. w modelu wobec 46 400 pasażerów/godz. według pomiarów. Również wartość współczynnika korelacji między modelem a pomiarami przekrojowymi była niska R=0,42. Tak duże różnice mogą wynikać z małej liczebności dostępnych wyników pomiarów ankietowych, które dodatkowo uwzględniały tylko podróże wewnętrzne. Podjęto próbę ponownej kalibracji funkcji oporu, a ponieważ wartości jej parametrów nie różnią się istotnie, przyjęto do dalszych obliczeń jedną wartość funkcji oporu, wspólną dla wszystkich motywacji. Dopiero w tym przypadku udało się uzyskać wysoką zgodność rozkładu więźby ruchu z pomiarami przekrojowymi (współczynnik korelacji R=0,93).

Należy podkreślić, że pomimo pozornej zgodności na poziomie rozwarstwionych grup motywacyjnych, wynik końcowy dla wspólnej więźby ruchu był bardzo słaby. Dopiero połączenie motywacji pozwoliło uzyskać zadowalające wyniki. Powyższa uwaga dotyczy zwłaszcza baz danych, w których liczebność próby badawczej jest stosukowo niewielka i rozszczepianie jej na mniejsze grupy może przynieść pozorne korzyści weryfikowane w dalszych badaniach.

Dodaj komentarz
Komentarze do artykułów może dodać każdy użytkownik Internetu. Administrator portalu nie opublikuje jednak komentarzy łamiących prawo oraz niemerytorycznych, tj. nieodnoszących się bezpośrednio do treści zawartych w artykule. Nie będą również publikowane komentarze godzące w dobre imię osób czy podmiotów, rasistowskie, wyznaniowe czy uwłaczające grupom etnicznym, oraz zawierają treści nieetyczne albo niemoralne, pornograficzne oraz wulgarne. Z komentarzy zostaną usunięte: reklamy towarów, usług, komercyjnych serwisów internetowych, a także linki do stron konkurencyjnych.