AZ ÁRUSZÁLLÍTÁSI ÉS TEHERFORGALMI ÁRAMLATOK HÁLÓZATI SZINTŰ MODELLEZÉSE

Átírás

1 AZ ÁRUSZÁLLÍTÁSI ÉS TEHERFORGALMI ÁRAMLATOK HÁLÓZATI SZINTŰ MODELLEZÉSE DR. VÖRÖS ATTILA a közlekedéstudomány kandidátusa, a KTI tudományos igazgatója voros.attila@kti.hu

2 A teherforgalmi modellezés indokoltsága A közlekedésfejlesztésre szánható erőforrások hatékony fölhasználása Korrekt, megalapozott tervezés A hatótényezők belső törvényszerűségeinek megismerése Hálózatfejlesztési változatok összehasonlíthatósága A teherforgalom forgalmi aránya: főutak: %, ejműben akár 30-35% M0 ntgk arány ~30%, ejműben mérve ~55-60 % vasút: tehervonat arány (db) 5-25%

3 Közlekedéstervezés főbb szempontjai Helyváltoztatások, szállítások felmérése, elemzése előrebecslése Kapacitáskihasználtságok elemzése, szűk keresztmetszetek feloldhatósága A fenti tényezők elemzése: Időbeni lefolyás Célpont-választások változásai Utazáscsoportok, szállítási csoportok megoszlása Utazási időtartamok és költségek Áru-megjelenési formák Szállítási láncok kialakulása stb. szerint

4 Forgalomelemzéshez és előrebecsléshez alkalmazható módszerek Projektív módszer: FN sz,jk,uk,m,p = FN sz,jk,uk,m, j * FNT jk,uk,m,p-j Növekedési tényezős módszerek: Σ x Σ y M xy,p = M xy,j * FN p-j Analitikus modellezési módszerek: (lásd alább)

5 Az analitikus forgalomelőrebecslés néhány módszertani kérdése I Gazdasági és társadalmi igények, szükségletek mélyelemzése (külföldi hatások, belföldi folyamatok) Viselkedési modellek kifejlesztése és alkalmazása Érzékenységi modellek, vizsgálatok Személyközlekedés Áruszállítás (teherforgalom) Kinyilatkoztatott preferenciák módszere Fenntarthatósági szempontok, vizsgálatok Externáliák, mint korlátozó tényezők figyelembevétele Technológiaváltások figyelembevétele, modellezése

6 Az analitikus forgalomelőrebecslés néhány módszertani kérdése II Területi, elhelyezkedési, gazdaság-szerkezeti, demográfiai adottságok figyelembevétele Mezőgazdasági jellegű terület Ipari jellegű terület Kereskedelmi, szolgáltatási jellegű terület Határ menti terület Egypartos, folyó menti terület Agglomerációs térség Vegyes terület Mélyszegénységgel érintett terület Etnikai ellentétekkel sújtott terület Stb.

7 Modellezés előkészítő fázisai Kiterjedt adatfelvételek Térszerkezeti modell, a forgalmi körzetek megállapítása, körzetenkénti betáplálási pontok, meghatározása Körzeteken belüli betáplálási arányok meghatározása Közlekedéshálózati modellek elkészítése Aktuális ágazati kapcsolati mérleg (ÁKM) beszerzése Területszerkezeti és gazdaságszerkezeti adatok előállítása

8 Összközlekedési modell Honi személyforgalmi, személyközlekedési modell Honi áruszállítási, teherforgalmi modell Nemzetközi személyforgalmi, személyközlekedési modell Nemzetközi áruszállítási, teherforgalmi modell

9 Adatfelvételek I A kikérdezettek körének megállapítása Ágazatonként (szakágazatonként) a mintavételi arányok megállapítása a kellő reprezentativitás és a szükséges mintanagyság biztosítása céljából A kérdezendők listájának összeállítása A kérdőív tartalmának és formájának végső kialakítása Az adatfelvétel technikájának, részleteinek megtervezése Az adatfelvétel végrehajtása Az adatok feldolgozása Az adatoknak a további felhasználásához szükséges formába való hozása (technikai output-input)

10 Adatfelvételek II Az átfogó, általános telepi adatfelvétel fogalma és tartalmi elemei: Telep Címe Jellege Ágazati besorolása Mérete (foglalkoztatott, m 2, m 3, egyéb technikai potenciál) Beszállított árumennyiség árucsoportonként megjelenési formánként és szállítási módonkénti (közút I, közút II, vasút, hajó, kombinált) Kiszállított árumennyiség árucsoportonként és megjelenési formánként szállítási módonkénti (közút I, közút II, vasút, hajó, kombinált) Saját járműves szállítások aránya Saját szállítójárművek kapacitása Iparvágány megléte, saját üzemi kikötő,rakodó megléte Stb.

11 Adatfelvételek III Az egyes járműmozgási események adatfelvétele (rakott járműmozgások, üres járműmozgások, gyűjtő-terítő járatok) Beszállítás Kiindulási pont címe Kiinduló telep ágazati besorolása, jellege Árucsoport Áru megjelenési forma Szállított áru mennyisége Szállítási mód (közút, vasút, hajó, kombinált, saját, bérelt jármű) Szállítási távolság

12 Adatfelvételek IV A telep jövőben ( 3-5 évenkénti ugrással A,B,C, gazdaságfejlődési szcenárió esetén) várható: Mérete (foglalkoztatott, m 2, m 3, egyéb technikai potenciál) Beszállított árumennyiség árucsoportonként, megjelenési formánként és szállítási módonként (közút I, közút II, vasút, hajó, kombinált) Kiszállított árumennyiség árucsoportonként, megjelenési formánként, szállítási módonkénti (közút I, közút II, vasút, hajó, kombinált)

13 Összközlekedési hálózati modell Az egyes alágazatok nyíltvonali paramétereinek előállítása digitalizálása szakaszhossz, sáv- illetve vágányszám Útkategória, vasútvonal-kategória Engedélyezett sebesség Útívesség Emelkedési és lejt viszonyok Villamosítottság Csomóponti ellenállások Csomóponti forgalomirányítás Jelenlegi kapacitás-kihasználás jellemző időszaki bontásban Össztömeg, illetve tengelynyomás-korlátozások Útkörnyezeti paraméterek Egyéb tényezők

14 Területszerkezet, területszerkezeti adatok Forgalmi körzetenkénti terület- és gazdaságszerkezeti adatok előállítása és előrebecslése a kívánt progózis-időszakokra Lakosságszám Szakágazatonkénti foglalkoztatottak száma Nagykereskedelmi raktárak területe (ágazati bontásban) Kiskereskedelmi eladóterület nagysága Mezőgazdasági vetésterület termelési ágak szerint illetve erdőterület Stb.

15 Áruszállítási és teherforgalmi szokásjellemzők Fajlagos értékek képzése az adatfelvételek eredményei alapján, az egységnyi területszerkezeti adatra eső árukibocsátási jellemzők megállapítására szakágazatonként, illetve árucsoportonként. Az egyes alágazatokra, illetve szakágazatokra jellemző szállítási mód szerinti megoszlás Az egyes árucsoportok megjelenési forma szerinti megoszlás Az egyes árucsoportok és megjelenési formák jellemző szállítási távolságeloszlása Az egyes ágazatok, illetve ágazati kapcsolatok szállítási mód szerint jellemző üres járműfutási arányai stb.

16 A szállítási munkamegosztás arányai az árucsoportok és a csomagolási formák függvényében

17 Ágazati Kapcsolatok Ágazati Kapcsolatok Mérlege (ÁKM) Monetáris ÁKM-ből fizikai mennyiségeket (naturáliákat) tartalmazó ÁKM készítése szükséges Ágazatközi Szállítások Mérlege (ÁSZK) Megoldást kellett találni a végső felhasználás szemléletű ÁKM és az áruk valóságos ágazatközi útját nyomon követő ÁSZK elvi problematikájának feloldására

18 Az ércbányászati termék egy lehetséges útja a kitermelés és a felhasználás között folyamatábrán és az ÁSZK-ban ábrázolva

19 A TRANSZKOMPLEX modellrendszer számítási lépéseinek folyamata egyszerűsített mátrixok formájában 100 szakágazat 73 árucsoport 655 szakágazati kapcsolatban és árucsoport esetén nagyobb az éves szállítási mennyiség t-nál

20 Forgalomkeltés I Minden forgalmi körzet releváns forgalomkeltő tényezőjének mennyiségét (foglalkoztatotti létszám, m 2, vetésterület ha, stb.) megszorozzuk az arra a tényezőre eső fajlagos áru(csoport)kibocsátási mennyiségével. Így árucsoportonként meghatározzuk azt a mennyiséget, ami el akar szállítódni a kiinduló forgalmi körzetből. Analóg módon minden forgalmi körzet árufogadási mennyiségét is meghatározzuk adott árucsoportra vonatkoztatva Így előáll egy adott árucsoportra adott ágazati szállítási kapcsolaton belül egy szállítási mátrix sor és oszlopvektora, ami az egyes forgalmi körzetek kibocsátását, illetve fogadását tartalmazzák, lehetőleg árutömeg (t) mértékegységben

21 Forgalomkeltés II Képlettel Q i,k,a = q k,a * TGT i,k * m k,i * N k,i Z j,k,a = z k,a * TGT i,k * m k,j * N k,j Q,Z - induló, érkező árumennyiség q,z - fajlagos árukibocsátás, -fogadás TGT - terület, gazdaságszerkezeti tényező M - korszerűségi tényező (a munka műszaki felszereltsége) N - nagyságrendi tényező I,j - körzetazonosító

22 Forgalommegosztás1 I Egyszerű szállítások: egy meghatározott feladótól az áru (rakomány) teljes mennyisége elszállításra kerül egy meghatározott további felhasználási, vagy fogyasztási végpontra (Figyelem! : a közlekedési módok közötti átrakodás, azaz a szállítási lánc kialakulása egyazon szállítási eseménynek minősül!)

23 Forgalommegosztás1 II Körjáratok (gyűjtő-terítő járatok, kombinált járatok): A szállítójármű több helyszínt felkeresve helyszínenként részlegesen lerakja a kiinduló ponton felrakott árut, és/vagy a különböző helyszíneken begyűjti az elszállítani kívánt árut (terhet) Ez a szállítási forma lényegében kizárólag a közúthoz kötődik, legfőbb jellemzői közé tartozik, hogy településeken, illetve agglomerációkon belül záródik a köt

24 Forgalomszétosztás Kiszámítja mátrix belső elemeit, azaz az egyes forgalmi körzetek közötti áramló forgalomnagyságokat adott ÁSZKban és árucsoportra vonatkozóan Gravitációs modell F i-j,k-l,a = Q i,k-l,a * Z j,k-l,a * w -b i-j * u k, l - szakágazatok w - i és j forgalmi körzetek közötti szállítási ráfordítás mértéke (kombinált tényező!) b - a szállítással szembeni ellenállástól való függőség mértékét kifejező tényező (ld. következő ábra) u - az egyenlőség fennállását biztosító, kiegyenlítő tényező (lásd mátrix soroszlopösszegek főösszegének eltéréseit)

25 Szállítási és üres futási távolságeloszlások

26 Forgalommegosztás2 I Megosztja a körzetek közötti forgalomáramlatokat közlekedési (szállítási) módok között A szállításokkal szembeni ellenállások az alábbiak: szállítási idő szállítási távolság szállítási költség biztonság szolgáltatások minősége súly-, méret- stb. korlátozások stb. A felsoroltakból általában a szállítási idő, a szállítási költség, valamint a szállítás távolsága alapján számítódnak a súlyozott ellenállások. ÁSZK-k, árucsoportok és megjelenési formák szerint is jelentős az eltérés (lásd a fenti szokásjellemző ábrát!)

27 Forgalommegosztás2 II Képplettel (egyszerűsítésekkel): F i-j,va :F i-j,kö :F i-j,ha =(w i-j,va ) -1 : (wi-j,kö) -1 : :(w i-j,ha ) -1 ahol: w i-j,va = c I,a * I a-j,va + c K,a * K a-j,va

28 Konverzió Áruáramlatokat konvertál járműáramlatokká J i-j,k-f,a = F i-j,k-f,a RSA k-f,a * D i-j * RK i-j RSA - átlagos raksúlykihasználtság D - a szállítás távolságának a küldeménynagyságra való hatását kifejező szorzó RK - a szállítás távolságának a raksúly (raktér) kihasználására történő hatást kifejező szorzó

29 Körjáratok Gravitációs modell a célpontkeresésre Körjárat-optimáló modell (operációkutatási módszerek) a szállítási célpontok sorrend keresésének meghatározására

30 Üres járműfutások A teherforgalom jelentős részét az üresen futó teherjárművek forgalma teszi ki. Az üres futások aránya a közúti forgalomban erősen távolságfüggő a keresztmetszetszeri adatokat tekintve az összes tehergépkocsi-forgalom %-ára tehető A vasút esetében % közötti üres vagonok áramlási aránya a jellemző Az üres futások modellezésére egy inverz gravitációs modell alkalmazható, vagy a területközi rakott járműáramlatokat a forgalmi körzetek távolságát figyelembe vevő, fordított üres futási aránnyal vesszük figyelembe

31 Forgalomráterhelés Ismert módszerek, modellek, szoftverek alkalmazása Mindenképpen kapacitáskorlátos ráterhelés alkalmazandó

32 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!