Döntésmodellezés a közúti közlekedési módválasztásban

Átírás

1 Dötésmodellezés a közút közlekedés módválasztásba Kosztyó Áes, Török Ádám 2 Absztrakt Ckkükbe a közút közlekedés módválasztást, mt racoáls dötés folyamatot szereték modellez, külöös tektettel a épjárműforalom károsaya kbocsátására. Mukákba elsősorba arra törekedtük, hoy bemutassuk a klasszkus közazdasá meközelítés lokáját, a közlekedő választását. Erre külööse alkalmas a dszkrét dötés modellek családja. Ckkükbe csak a eoklasszkus közazdasátaból jól smert haszossá alapú dszkrét modellekkel folalkozuk, mert a közlekedés módválasztás és köryezetterhelés problematkáját ez tárja fel mefelelőe. A modellbe a lehetőséekhez eyértelműe haszossáokat redelük, és azt feltételezzük, hoy a dötéshozó md a számára leayobb haszossáú dötést hozza me. A haszossá füvéybe szte bármlye paraméter mplemetálható, ám yakorlat alkalmazhatósá szempotjából az eljutás dőt, az utazás költséet és a köryezetterhelést vettük alapul.. Bevezetés A közút közlekedés éyek vzsálata eyre fotosabbá vált az elmúlt 25 évbe. A modell, amely a valósá eyszerűsített leírása, seítséével a komplex valósáos redszerek köyebbe érthetőek me. A ckk célja, hoy az ember vselkedést modellezze a közlekedés módválasztás szempotjából. A redszer összetettsée matt eyszerűsítésekre va szüksé, melyek eleedhetetleek, hoy a modellük működjö. Külöbözú problémák meoldásához a valósá modellbe törtéő ábrázolására va szüksé. A modell a valósá leeyszerűsített képe, a téyek komplex összefüést csak úy tudjuk áttekte és meérte, ha mefeleő módo leeyszerűsítjük azokat. A fzka modell a valósá olya részletéek leeyszerűsített, kokrét ábrázolása amely a vzsálat számára léyees szempotokat a valósáak mefeleőe tartalmazza. [2] Ey adott modell számos feltételezést tartalmaz, melyekkel potosa tsztába kell leük, amkor előrejelzést, szabályozást vay optmalzálást Kosztyó Áes, taárseéd; Budapest Műszak és azdasátudomáy Eyetem, Közlekedésazdasá taszék, akosztyo@kazd.bme.hu 2 Török Ádám, PhD hallató; Budapest Műszak és azdasátudomáy Eyetem, Közlekedésazdasá taszék, atorok@kazd.bme.hu

2 vézük a modelle. Ahhoz, hoy mefyelhessük, hoy eyéek mkét hozak dötéseket éháy specáls feltételezéssel kell élük:. dötéshozó: a dötést hozó eyé, vay valamlye közös tulajdosá alapjá vett csoportosulás (lyekor a csoport más tulajdosáat fyelme kívül hayjuk); 2. a lehetőséek: azo feltételezések, amelyek a dötéshozó számára elérhető választás lehetőséek defálják; 3. jellemzők: azo feltételezések, melyek mehatározzák mde választás lehetősére a dötést befolyásoló téyezőket és melyeket dötéshozó fyelembe vesz a dötéséél; 4. dötés szabály: azo feltételezések, melyek leírják a dötés mechazmus karaktersztkát. Ey dötés modellezéséél vzsáluk kell, hoy mlye választás lehetőséet választott a dötéshozó és azt s vzsál kell, hoy melyket em választotta. Ckkbe, a közlekedés módválasztásból adódóa, a közlekedés módválasztás modellek közül a dszkrét választás modelleket vzsáljuk me. 2. Dszkrét dötés modellek Dszkrét dötés modellél felírható a választás lehetőséek vées sokasáa. Következő lépésbe fel kell tár a választás lehetőséek körét. A lehetőséek két csoportra bothatóak: általáos választás lehetőséekre és a redukált lehetőséek tárára. Az általáos lehetőséek csoportja az összes lehetsées választást tartalmazza, amí a redukált lehetőséek csak a dötéshozó számára elérhető lehetőséeket tartalmazza. Itt kell mejeyez, hoy eyes közlekedés módválasztás esetekbe külö mefyelést tee dokolttá az, hoy eyes közlekedés aláazatok mért em kerülek bele a redukált lehetőséek halmazába (pl.: cs épjárművezető eedélye és ezért em szerepel a közlekedés módok között az eyé épjárműközlekedés, vay formácó háy matt em haszálja a közössé közlekedést). A redukált dötés lehetőséek részhalmaza e yakra valód részhalmaza az általáos dötés lehetőséekek.

3 A vzsálatkor azoosíta kell azo jellemzőket, melyek befolyásolják a dötéshozót dötése mehozásába. Mde választás lehetőséet értékelük kell a jellemzők alapjá. Ezek lehetek közlekedés eseté az utazás vay az eljutás dő, a kéyelem és az eyé költséek. A vzsálat alapját adó jellemzők eyarát lehetek kvattatívak és kvaltatívak. Jellemző, hoy em csak mefyelhető drekt smérv lehet, haem aak valamlye füvéykapcsolata (pl.: az utazás dő helyett aak loartmusa vay az eyé költséek helyett az eyé jövedelem és költsé háyadosa szerepelhet) [4]. Mutá mevzsáltuk a dötés jellemzőket és a választás lehetőséeket vzsáljuk me a dötés mechazmust leíró karaktersztkákat s. A módválasztásokat leíró karaktersztkákat csoportokra szokták bota a közös matematka modell alapjá. Ckkükbe, a továbbakba csak a eoklasszkus közazdasátaból jól smert haszossá alapú dszkrét modellekkel folalkozuk, mert a közlekedés módválasztást ez írja le mefelelőe. A modellbe a lehetőséekhez eyértelműe haszossáokat redelük, és azt feltételezzük, hoy a dötéshozó md a számára leayobb haszossáú dötést hozza me. Ez a feltételezésük korlátozza a modell yakorlat haszálhatósáát, habár az ember elme és vselkedés összetettsée dokolá a bzoytalasá vay hba kezelését, a szorúa csak haszossá alapú modell mésem folalkozk ezzel. A dötéshozót a haszossámaxmalzáso túl számos elem: a szokások, a kultúra és társadalm tézméyek mellett, eyé kotív képessée motvácó s befolyásolják. [] Más haszossá alapú, de bővített modellekbe a bzoytalasáot hbataal vay súlyozó téyezőkkel próbálják korrál. () U =Ω +ε,ahol U : az. közlekedés mód haszossáa Ω : az. közlekedés mód mefyelhető haszossáa ε : az. közlekedés mód em mefyelhető haszossáa vay hbata (2) U = ( w f j j ) j=,ahol w j : a j. dötés jellemző súlya

4 f j : a j. dötés jellemző 3. Nested Lot dszkrét dötés modell közlekedés alkalmazása A modell alapvetőe a haszossá alapú modellek családjába tartozk. Alapvetése, hoy a dötéshozó a számára lekedvezőbb, leayobb haszossáú közlekedés módot választja. A modell alapjá aak valószíűsée, hoy a dötéshozó. lehetőséet választja J lehetősé közül az az alább módo írható le: U e P = (3) e j J U j Ebbe az értelembe a haszossá a módválasztás teljes költséét próbálja jelete, am persze a kettő között fordított aráyossáo alapul. Az alább bemutatott eljárás csak a haszossá kfejtésébe tér el az edd smertetettől, mert olya elemet s tartalmaz, amelyek költséesítése edd csak ehézkese volt meoldható. 4. Bárs Nested Lot Dötés Modell alkalmazása közlekedés módválasztásra [3] A közlekedés módválasztásál a Nested Lot modell tovább eyszerűsíthető, hsze halmazképzéssel a Bárs Nested Lot modell képezhető belőle (. ábra). közlekedés yalo jármű kerékpár épjármű közössé eyé orszáút autópá. ábra: Bárs dötés fa a közlekedés módválasztáshoz

5 Ekkor az összefüés 2 taúvá eyszerűsödk: U e (4) P = ; P U+ U 2 =-P 2 e 5. A haszossá mehatározása A modellbe e ay szerepe va a haszossáak, ezért mehatározását az alábbakba mutatjuk be. A haszossá füvéyébe szte bármlye paraméter fyelembe vehető, ám yakorlat alkalmazhatósá szempotjából az eljutás dőt, az utazás költséet és a köryezetterhelést vettük alapul. (5) U = w j + wk + wl C T L, ahol U : az. közlekedés mód haszossáa w x : a súlytéyező C : az. közlekedés mód utazás költsée T : az. közlekedés mód utazás deje L : az. közlekedés mód lészeyezése Formázott: Kemelt Bzoyos esetekbe az emberek haszossáuk elvesztítése elleére s raaszkodak dötésükhöz, ré jól bevált szokásukhoz. Eek modellezésére vezessük be a közlekedés módok specfkus kostasát (ASC). Ekkor a haszossá felírható: (6) U = w j + wk + wl + ASC C T L, ahol ASC : az. közlekedés mód specfkus kostasa Formázott: Kemelt A fet leírtak csak leárs haszossára voatkozak, természetese elképzelhetőek más dötés mechazmust leíró karaktersztkák (hatváy, loartmkus stb.). A haszossá alkotó elemeből talá külöösebb mayarázatot csak a lészeyezés mehatározása éyel.

6 A járműáramlatot csoportokra lehet bota. A csoportosítás alapja a törvéy előírás 3. A járműáramlat károsaya kbocsátás sztjéek mehatározása sorá veyük a G mátrxot, amely a épjárműállomáy darabszámát reprezetálja az alább smérvcsoportok alapjá: (7) G = (8) j = kbocsátás j j j m m m ahol: j a képzett csoportokba tartozó épjárművek elemszáma = α j=,, m az EURO 4 j szabváyú járművek által okozott károsaya j (9) m j j= M :..3 = β =,, N : osztályú járművek csoportja m (0) j = j = = j= j= = m α β azaz az összes jármű. j A járművek károsaya kbocsátásáak becsléséhez kbocsátás faktort haszálható, amely a jelele emzetköz kutatásokkal s összhaba va. Mevzsáltuk a hazákba alkalmazott köryezetvédelm felülvzsálat techolóa esetlees adaptácójáak lehetőséét, de a járműspecfkus adatok komplextása az átvételt em tesz lehetővé. A kbocsátás faktor alapja az EURO köryezetvédelm szabváy károsaya kbocsátás határértéke, melyek az dők folyamá szorodtak és fomodtak, részletesebbé váltak. 6. Összefolalás A közlekedés éyek vzsálata eyre fotosabbá vált az elmúlt 25 évbe. Mukákba elsősorba arra törekedtük, hoy modellezzük a közlekedés módválasztást, mt racoáls dötés folyamatot, külöös tektettel a épjárműforalom károsaya kbocsátására. A ckkbe, a közlekedés módválasztásból 3 5/990. (IV. 2.) KöHÉM redelet 4 6/990 (IV.2.) KöHÉM redelet 5. mellékletéek 2 táblázata alapjá defált EURO előírások

7 adódóa, a közlekedés módválasztás modellek közül a dszkrét választás modelleket vzsáljuk me. Erre külööse alkalmas a dszkrét dötés modellek családja. A ckk célja, hoy az ember vselkedést modellezze a közlekedés módválasztás szempotjából. Dszkrét dötés modellél felírható a választás lehetőséek vées sokasáa. A vzsálatkor azoosíta kell azo jellemzőket, melyek befolyásolják a dötéshozót dötése mehozásába. Mde választás lehetőséet értékelük kell a jellemzők alapjá. Ezek lehetek közlekedés eseté az utazás vay az eljutás dő, a kéyelem és az eyé költséek, esetle a köryzetterhelés. A vzsálat alapját adó jellemzők eyarát lehetek kvattatívak és kvaltatívak. Az általuk módosított modell alapvetőe a haszossá alapú modellek családjába tartozk. Alapvetése, hoy a dötéshozó a számára lekedvezőbb, leayobb haszossáú közlekedés módot választja. A haszossá füvéyébe szte bármlye paraméter fyelembe vehető, ám yakorlat alkalmazhatósá szempotjából az eljutás dőt, az utazás költséet és a köryezetterhelést vettük alapul. Íy a köryzetterhelés értékelése a közlekedés módválasztás dötésekél mefyelhetővé válk. Hvatkozás [] Spos László Tóth Arold A közazdasá értelembe rracoálsak tektett dötések kotív oka, Market & Maaemet 2006/0. p22-30 [2] Dr. Glcze Éva, Molár László, Tara Júla, Fekete Adrás Matematka Módszerek és modelleke a közlekedésbe II. Taköyvkadó, Budapest 97 [3] Dr. Glcze Éva Személyközlekedés Üzemta, Eyetem Jeyzet, [4] Kővár Botod A város közlekedés folyamatok komplex befolyásoló tézkedése, Lofo, 2005/07-08, p8-9