Kompleksowe badania ruchu służą budowie modeli ruchu, definiowanych inaczej jako model popytu komunikacyjnego lub modele zachowań komunikacyjnych. Model ten formowany jest w postaci komputerowego, matematycznego zapisu wzorców zachowań komunikacyjnych mieszkańców i przybyszów do obszaru badań, zależnych od czynników wpływających na ich decyzje. Na model ruchu składają się cztery grupy modeli matematycznych, z których każdy odzwierciedla jeden z czterech elementów decyzji każdego podróżnego  - czy podróż podjąć, do jakiego miejsca ją odbyć, jakim środkiem transportowym i którą z możliwych tras podróży wybrać. Wynik decyzji statystycznego mieszkańca zależy od szeregu takich czynników stymulujących jak dostęp do komunikacji (np. posiadania samochodu, roweru, odległość od przystanku o określonej atrakcyjności itp), pozycja i rola osoby w rodzinie oraz w życiu zawodowym, motywacja - czyli korzyści, które można odnieść z podróży, przestrzenna lokalizacja różnych dóbr oraz warunki i koszty podróżowania. Wszystkie te cechy określamy jako czynniki ruchotwórcze - decydują one o intensywności oraz sposobach podróżowania.

 Mieszkaniec rejonu A, jednego z 391 rejonów w zasięgu powiatu poznańskiego, posiadający samochód a także rower w piwnicy a abonamentowy bilet miesięczny MPK w kieszeni, jednak nieskłonny do ich uporczywego użytkowania,  podejmuje decyzję o ewentualnej podróży w celu nabycia banana (decyzja ta wpłynie na potencjał "produkcji" ruchu w rejonie A) 

Mieszkaniec rejonu A zastanawia się nad optymalnym miejscem zakupu (wpływając na ewentualny potencjał "atrakcji" w rejonie B, jednym z 391 rejonów komunikacyjnych powiatu poznańskiego)

 

Wybór rejonu B ma także na względzie sposób i warunki dotarcia (wybór środka podróży przesądza "podział modalny podróży na określone środki transportu" - pieszo, rowerem, samochodem, komunikacją zbiorową - w ten sposób potencjalnie może on powiększać potok pasażerów, rowerzystów, pieszych lub samochodów pomiędzy parą rejonów A i B)

 

Przesądzając wybór środka podróży dokonuje analizy i wyboru trasy przejazdu. W ten sposób mieszkaniec rejonu A podróżujący do rejonu B może kształtować natężenie potoku samochodowego np na Moście Rocha rezygnując z przejazdu Mostem Królowej Jadwigi, lub potok pasażerów np linii tramwajowej 13 na Moście Królowej Jadwigi rezygnując z alternatywy przejazdu linią 74 przez Most Rocha. Potok rowerzystów na Moście Rocha nie ma alternatywy wobec zagrożeń bezpieczeństwa na Rondzie Rataje.

 

W modelach ruchu konstruujemy wyrafinowany matematycznie związek pomiędzy czynnikami ruchotwórczymi a decyzjami komunikacyjnymi. Posługujemy się w tym celu ogólną teorią ruchu, dopasowując ogólne jej prawa do lokalnej rzeczywistości w oparciu o jej badanie statystyczne. Badanie statystyczne opiera się na losowaniu spośród znanej i przeliczalnej zbiorowości osób, z którymi przeprowadza się wywiad - ankietę statystyczną. W ten sposób określa się statystyczny opis liczby podróży (potencjałów produkcji ruchu w mikroobszarach - tak zwanych rejonach komunikacyjnych), ilościowego ukierunkowania tej "produkcji" do innych rejonów komunikacyjnych (zwany więźbą lub macierzą ruchu), podział podróży międzyobszarowych na środki transportu - głównie na środki transportu publicznego i samochodowego oraz rozkład ruchu w sieci, pozwalający uzyskać obraz potoków transportowych w sieci (rysunek poniżej). Ten obraz porównuje się z wynikami pomiarów natężeń ruchu na ulicach które również  prowadzone są w ramach kompleksowych badań ruchu.

 

W przeciwieństwie do wyników zwykłych pomiarów natężeń ruchu model ruchu pomaga przewidywać zmiany zachowań komunikacyjnych w warunkach zmian w kształcie sieci transportowej i całokształcie zmian w czynnikach ruchotwórczych - czyli zmian w organizacji ruchu, w dostępie do motoryzacji i przystanków komunikacyjnych, w komunikacyjnym rozkładzie jazdy, w zagospodarowaniu przestrzennym, w warunkach, czasie i w kosztach przejazdów. Tak więc model ruchu pozwala nam ocenić reakcję popytu na zmiany w rozbudowywanych i przekształcanych sieciach komunikacyjnych.

 

Prościej mówiąc zwykły pomiar ruchu nigdy nie odpowie na pytanie ile samochodów pojedzie po ulicy którą dopiero zamierzamy wybudować, ponieważ w obecnej chwili nie ma czego mierzyć. Podobnie pomiar nie da odpowiedzi o wzroście ruchu w wyniku poszerzenia ulicy czy otwarciu nowego hipermarketu. We wszystkich tych przypadkach ruch można pomierzyć dopiero w momencie gdy przyczyna pomiaru już zaistnieje. Jest to przysłowiowa musztarda po obiedzie. Dlatego ważne jest budowanie modeli ruchu które nawet w przypadku gdy nie są w pełni doskonałe potrafią jednak dać odpowiedź na postawione powyżej pytania i wiele innych.

 

W profesjonalnym programie komputerowym tworzony jest model sieci (podaży) z różnymi istotnymi jej atrybutami. Wprowadzając model ruchu i zmieniając elementy modelu sieci odpowiadające idei projektu uzyskujemy dane o potokach transportowych w badanym systemie transportowym, tym samym dane o zmianach w wielkości potoków w różnych elementach sieci transportowej wynikających z idei projektu. To pozwala obliczyć koszty ruchu i ocenić inne jego skutki, także potrzebną pojemność innych obiektów, liczbę pociągów, tramwajów i autobusów do obsługi tych potoków  - czyli trafnie ocenić wszystkie nakłady i korzyści z realizacji wszelkich innowacji w systemie transportowym. 

 

Tym samym model ruchu pozwala wybrać rozwiązania lepsze, optymalizować rozwiązania określonych problemów poprzez sprawdzanie i dopasowywanie projektowanych obiektów odpowiednio do przyjętych kryteriów, wskazać uwarunkowania w innych obiektach dla najbardziej efektywnego sposobu wykorzystania nowych inwestycji, zbadać ich wpływ na sytuację ekonomiczną budżetu lub mieszkańców, ocenić koszty ruchu na wskutek czasowych ograniczeń powodowanych przez różnych inwestorów na terenie lub w sąsiedztwie ulic itp.

 

Badania i model ruchu stanowią także podstawę dla prognoz ruchu. Ponieważ w dłuższym czasie następują zmiany w zewnętrznych czynnikach ruchotwórczych - zagospodarowaniu terenów, sytuacji rodzin, strukturze zawodowej mieszkańców, możliwa jest aktualizacja modelu lub prognoza modelu ruchu. Prognoza pozwala także określić wieloletnie skutki przedsięwzięć inwestycyjnych i prawidłowo ocenić potoki w przedsięwzięciach planowanych po dłuższym okresie czasu, a dla których należy rezerwować odpowiednie tereny lub dla których uwzględnić winniśmy kształt wcześniej realizowanych rozwiązań komunikacyjne.

Badania kompleksowe ruchu dają również interesujący obraz statystyczny ruchu komunikacyjnego. Powszechnie funkcjonuje stosunkowo prosty obraz potrzeb komunikacyjnych, ukształtowany pod wpływem własnych doświadczeń oraz doświadczenia zbiorowego wyrażanego przez media i powszechnie funkcjonujące wzorce. Badania kompleksowe ruchu poprzez aktualność informacji pozwalają ocenić rangę, wagę i znaczenie poszczególnych problemów w rozwoju miasta oraz jego poszczególnych społeczności. Stąd najczęściej władze samorządowe są zainteresowane ich przeprowadzaniem i właśnie one przeważnie organizują, finansują oraz upowszechniają te badania. Natomiast przeprowadzone w ramach badań kompleksowych pomiary ruchu są wykorzystywane dla bieżących celów przez zarządy komunikacji, ruchu i sieci drogowych prowadząc do ulepszenia i usprawnienia komunikacji. Wiele elementów badań jest wykorzystywanych dla celów zarządzania i organizacji - np planowania i zmian systemu taryfowego, opłat i normatywów parkingowych, organizacji objazdów w trakcie awarii komunikacyjnych i realizowanych inwestycji, projektów sterowania ruchem i projektów małych modernizacji.       

Kompleksowe badania i model ruchu stanowią obecnie podstawę nowoczesnego zarządzania ruchem i transportem. Rozwój środków sterowania, informacji i identyfikacji ruchu w sieci podnosi generalnie efektywność zarządzania ruchem. Wiele znanych przykładów i wdrożonych systemów zarządzania prowadzi do znacznego zwiększenia efektywności ekonomicznej i funkcjonalnej systemu transportowego - tym samym osiągania lepszej sprawności komunikacji przy mniejszych kosztach i cenach. Mieszkańcy Poznania i budżet miasta wydają rocznie na transport 1,7 mld zł, wartość zaś czasu traconego w transporcie wynosi dodatkowo około 0,65 mld zł. Ocenia się, że efektywne zarządzanie ruchem pozwala zmniejszyć łączne koszty transportu o 20 do 30%.      

 

We współczesnym świecie wyniki analiz oparte na modelowaniu i symulacji efektów inwestycji komunalnych są podstawowym warunkiem uzyskania środków inwestycyjnych z banków rozwojowych, funduszy pomocowych i budżetów centralnych. Praktycznie można realizować politykę transportową bez badań kompleksowych, jednak jedynie opierając ją na kompleksowych badaniach, modelach i prognozach ruchu można ją realizować zarazem bezbłędnie, skutecznie i efektywnie.

 

autorzy:

dr inż. Andrzej Krych

mgr inż. Jacek Thiem