Forfatter:
Otto Anker Nielsen, Dorte Filges, Anders Kaas, Per Thorlacius, Thomas
Israelsen, Erik Rude Nielsen, Bo Grevy, Banestyrelsen, Rådgivning,
Jens Brix, Banestyrelsen, Bane og Samfund
Session 15, Jernbaner
Alternativt session 4, Transportøkonomi
Baggrund
I 1998 gennemførte Banestyrelsen en række analyser af
København-Ringsted projektets
samfundsøkonomiske konsekvenser. Disse indgik i linieføringsrapporten,
og dannede således
grundlag for den efterfølgende offentlige høring. I forlængelse
af dette arbejde har Banestyrelsen
opbygget et stort modelkompleks, der kan opfylde de krav til mere detaljerede
analyser, der stilles i
forbindelse med VVM-redegørelsen af projektets konsekvenser.
Artiklen beskriver overordnet
modelkompleksets opbygning og forskellige foreløbige resultater,
mens andre artikler til
Trafikdagene mere detaljeret beskriver enkeltkomponenter af modelkomplekset.
Modelkompleksets bestanddele
En central del af modelkomplekset er det Geografiske Informationssystem
ARC/INFO, der holder
styr på det omfattende datagrundlag vedr. jernbanenet, busnet,
vejnet, zone-struktur, scenarier,
forskellige år m.v. Fra ARC/INFO er der implementeret udvekslingsrutiner
til de forskellige
modeldele. Herved er det muligt at få et konsistent flow mellem
forskellige delmodeller uden tab af
detaljeringsniveau og information under vejs.
En typisk beregning starter med en såkaldt principkøreplan,
der forholdsvis let kodes i en database.
Denne vurderes først v.h.a. en skitsemodel. Herved frasorteres
en række af principkøreplanerne,
hvorefter udvalgte køreplaners afvikling og regularitet vurderes
af en omfattende regularitetsmodel
(Kaas, 1999). Dette medførte typisk en vis efterbearbejdning/justering
for at optimere køreplanen og
fjerne konflikter mellem afgange.
Regularitetsmodellen giver input til en omfattende trafikmodel (Nielsen
m.fl. 1999a), der
kombinerer principkøreplanerne med scenarier for socioøkonomisk
udvikling og udbygning af
trafiknettet (både det kollektive trafiknet og vejnet). Trafikmodellen
er en videreudvikling af
Ørestadsmodellen som således omfatter hele ØstDanmark,
mens Storebælts- og Øresundsmodellerne primært beskriver
portzonetrafik. En særlig rutevalgsmodel er specielt udviklet
til beskrivelse af passagerers rutevalg (Nielsen m.fl., 1999b). Rutevalgsmodellen
i Nielsen (1999c)
benyttes til at beskrive konsekvenser af kapacitetsproblemer på
vejnettet Kapacitetsproblemer
modelleres således både for vej og bane i såvel byggeperiode
som efter ibrugtagning af anlægget.
Ud fra køreplanen og trafikmodellens passagerbelastninger beregnes
behovet for materiel v.h.a. en
såkaldt togsætmodel, der for forskellige tidsperioder (2
myldretider samt 3 intervaller uden for
myldretiden) opgør/optimerer materielanvendelse (togsæt
eller antal vogne afhængig af
driftsoplæg/materiel).
Trafikmodellen og togsætmodellen giver derefter input til en
række eksternalitetsmodeller for hhv.
bil trafik og kollektiv trafik (bane og bus). Via den GIS-baserede
modelramme blev det muligt at
foretage disse beregninger på et meget detaljeret niveau:
• Tidsgevinster kunne segmenteres på turformål, transportmidler,
m.v.
• Driftsomkostninger, energiforbrug og emissioner kunne beregnes ud
fra materieltyper, traktion,
toglængder (eller antal togsæt), standsningsmønstre,
m.v.
• Sikkerhedsmæssige konsekvenser kunne beregnes på strækningsniveau
(på vejsiden under
hensyntagen til randbebyggelse, mv.).
• Vejstøj kunne beregnes på strækningsniveau for
hvert enkelt hus ud fra digitale kort.
• Benzinafgift og billetindtægter kunne opgøres til brug
for en samfundsøkonomisk beregning
efter markedsværdimetoden.
Resultaterne af eksternalitetsberegningerne dannede til sidst input
til en samfundsøkonomisk
vurdering.
Empirisk grundlag
Det samlede modelkompleks bygger på et særdeles omfattende
empirisk grundlag:
Regularitetsmodellen rummer en kodning af hovedjernbanenettet øst
for Lillebælt på et
detaljeringsniveau, hvor f.eks. alle spor, blokke og signalanlæg
er beskrevet. Modellen blev
kalibreret ud fra Banestyrelsens regularitetsdatabase, data fra DSB,
suppleret med en række nye
målinger på forskellige stationstyper. For privatbanetog,
S-tog og busser blev regulariteten beskrevet
ud fra statistiske fordelinger, som byggede på egne tidligere
undersøgelser samt datamateriale, som
blev stillet til rådighed af privatbane- og busselskaber..
Togsætberegningsmodellen blev kalibreret ud fra erfaringstal
og interne dimensioneringsregler fra
DSB og Banestyrelsen.
Trafikmodellen byggede videre på det bedste eksisterende data
fra Ørestadsmodellen,
Storebæltsmodellen, Øresundsmodellen, Landstrafikmodellen,
VejnetDK, Vejdirektoratets
turmatricer, ALTRANS (DMU) suppleret med nye data fra forskellige busselskaber,
DSB,
Danmarks Statistik, HSK, HT samt amter og kommuners trafiktællinger.
Endvidere blev der i vidt
omfang indsamlet nyt data; Der blev gennemført interviewundersøgelser
i forskellige togtyper, i
Kastrup, rundt om på Sjælland, m.v. ligesom en række
af de eksisterende data er kvalitetssikret,
viderebearbejdet eller suppleret med nyindsamlet data.
Eksternalitetsmodellerne er implementeret i GIS efter retningslinier
fra tidligere ikke-GIS-baserede modeller. Emmisionsmodellerne bygger dog
på en række målinger segmenteret på materieltyper
m.v. foretaget af Banestyrelsen Miljø, hvor tidligere beregninger
foregik på et mere aggregeret
niveau. En række nødvendige data for vejnettet blev kodet
til projektet, ligesom der blev dannet
nøgler mellem modelvejnettet og et mere detaljeret digitalt
vejnet – det såkaldte DAV-net.
De samfundsøkonomiske beregninger fulgte eksisterende enhedspriser
– på vejsiden f.eks. de sidst
opdaterede enhedspriser fra Vejdirektoratet. En interessant diskussion
er imidlertid værdisætningen
af tid, hvortil der blev gennemført en omfattende interviewundersøgelse
i forbindelse med
trafikmodellens estimering.
Resultater
Fordelen ved at benytte et GIS-baseret modelkompleks for vejprojekter
er tidligere beskrevet i en
række artikler fra DTU’s GIS-T projekt. Arbejdet i nærværende
artikel viser, at en GIS-baseret
fremgangsmåde kan give tilsvarende fordele ved vurdering af Baneprojekter
(herunder også
konsekvenser på vej-siden), om end det samlede modelkompleks
er langt mere kompliceret.
Eksempelvis skulle der implementeres en egentlig regularitetsmodel,
hvor forsinkelser på vej-siden
behandles som speed-flow kurver og krydsmodeller i rutevalgsmodellen,
topologien af trafiknettet er
langt mere kompliceret, og det var også nødvendigt at
implementere en togsætmodel.
Projektet blev gennemført på meget kort tid (7 mdr.) af
ca. 55 medarbejdere, plus studenterhjælp til
interviews. Ud over at gennemgå den faglige opbygning af modelkomplekset,
gennemgår artiklen
også den organisatoriske opbygning, der muliggjorde gennemførslen
af et så komplekst projekt på så
kort tid. At dette var muligt hænger i høj grad sammen
med de benyttede datamodeller og GIS-baserede
edb-værktøjer.
REFERENCER
Kaas, Anders (1999). Regularitetsmodel for jernbaner. Indsendt til
Trafikdage på AUC.
Nielsen, Otto Anker m.fl. (1999a). København-Ringsted Trafikmodellen.
Indsendt til Trafikdage på AUC.
Nielsen, Otto Anker m.fl. (1999b). En model for passagerers rutevalg
under hensyntagen til kapacitets og
regularitetsproblemer. Indsendt til Trafikdage på AUC.
Nielsen, Otto Anker m.fl. (1999c). En stokastisk flerklasse vejvalgsmodel
med fordelte koefficienter for tider og
omkostninger. Indsendt til Trafikdage på AUC.