Μεθοδολογία Αποτύπωσης της ιακύµανσης της Ταχύτητας Κυκλοφορίας, µε Εφαρµογή στο Οδικό ίκτυο της Αττικής

Transcript

1 Μεθοδολογία Αποτύπωσης της ιακύµανσης της Ταχύτητας Κυκλοφορίας, µε Εφαρµογή στο Οδικό ίκτυο της Αττικής Ν. Σπανίδης Αρχιτέκτων Μηχανικός Χωροτάκτης Μαθηµατικός Γ. Ζοµπανάκης Πολιτικός Μηχανικός Π. Παπαδάκος Πολιτικός Μηχανικός - Συγκοινωνιολόγος. ηµητρίου Πολιτικός Μηχανικός - Συγκοινωνιολόγος Περίληψη Στο οδικό δίκτυο των περισσοτέρων µεγαλουπόλεων καταγράφονται σηµαντικά κυκλοφοριακά προβλήµατα, όπου σε συνδυασµό µε την αύξηση του αριθµού των αυτοκινήτων, έχουν οδηγήσει σε χαµηλές ταχύτητες κυκλοφορίας και µεγάλους χρόνους διαδροµής. Ιδιαίτερα στην Ελλάδα, όπου ο πολεοδοµικός σχεδιασµός, σε συνδυασµό µε τις ελλείψεις σε εναλλακτικές µεταφορικές υποδοµές, έχει οδηγήσει το αυτοκίνητο να κατέχει τον πρώτο ρόλο στις καθηµερινές µας µετακινήσεις. Έτσι, µε δεδοµένες τις αδυναµίες και το υψηλό κόστος για εκτεταµένες παρεµβάσεις αναµόρφωσης των αστικών οδικών δικτύων, διαπιστώνεται η ανάγκη για την εφαρµογή σύγχρονων µεθόδων διαχείρισης των µετακινήσεων ιδιαίτερα στα κορεσµένα οδικά δίκτυα των µεγαλουπόλεων. Η ανάγκη αυτή, οδηγεί στην εφαρµογή διαχειριστικών σχεδίων, που απαιτούν όσο το δυνατό πιο αξιόπιστες πληροφορίες για την κυκλοφορία και αποδίδουν την πραγµατική εικόνα για το επίπεδο εξυπηρέτησης των οδών, στην κατάλληλη χρονική κλίµακα. Έτσι, ο προσδιορισµός της διακύµανσης της ταχύτητας κυκλοφορίας στους οδικούς άξονες, αποτελεί ιδιαίτερα σηµαντική παράµετρο, που συνδέεται άµεσα µε το επίπεδο εξυπηρέτησης των οδών και αποτελεί ιδιαίτερα χρήσιµη πληροφορία για κάθε σύστηµα διαχείρισης της κυκλοφορίας. Στην παρούσα εργασία, αναπτύσσεται η µεθοδολογία προσδιορισµού της µέσης ταχύτητας κυκλοφορίας, µε τη χρησιµοποίηση των πληροφοριών που λαµβάνονται από συστήµατα GPS των οχηµάτων, καθώς και η µέθοδος διαχείρισης της πληροφορίας από τη συλλογή της έως και την τελική απεικόνισή της σε κατάλληλο τοπογραφικό υπόβαθρο. Τέλος, για την πληρότητα της εργασίας, παρουσιάζεται ως υπόδειγµα εφαρµογής, η αποτύπωση της διακύµανσης της ταχύτητας κυκλοφορίας στο λεκανοπέδιο της Αττικής. Τα αποτελέσµατα αναλύονται σε κατάλληλη χρονική κλίµακα, παρέχοντας τη δυνατότητα για το σχολιασµό της υφιστάµενης κατάστασης και την πρόταση µέτρων για τη βελτίωση των κυκλοφοριακών συνθηκών σε κρίσιµα σηµεία του οδικού δικτύου o Πανελλήνιο Συνέδριο Οδοποιίας, Βόλος, Μαΐου 2005

2 1 ΜΕΤΡΗΣΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Η έρευνα στον τοµέα της µέτρησης, ανάλυσης και πρόβλεψης κυκλοφοριακών παραµέτρων ήταν και παραµένει ιδιαίτερα εκτεταµένη και παραγωγική δεδοµένου ότι καλείται να καλύψει τις ανάγκες βελτίωσης των ήδη βεβαρηµένων κυκλοφοριακών συνθηκών στα σύγχρονα αστικά κέντρα και µεγαλουπόλεις. Κύριοι τοµείς των ερευνητικών αυτών προσπαθειών είναι ο προσδιορισµός των κυκλοφοριακών παραµέτρων καθώς και η ανάπτυξη αντίστοιχων εργαλείων-µεθόδων µέτρησης, υπολογισµού και πρόβλεψης κυκλοφοριακών δεικτών µε σηµαντικότερο από όλους τον εκτιµούµενο χρόνο κάθε διαδροµής. Σηµαντικό κίνητρο επίσης στην ανάπτυξη των µεθόδων αυτών αποτελεί η άµεση προοπτική αξιοποίησης των αποτελεσµάτων µε την χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας δικτύων και τηλεπικοινωνιών για την οργάνωση και διάθεση της πληροφορίας µέσω ειδικών κέντρων σε όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες, φορείς και άτοµα. Παράλληλα η ανάπτυξη νέων µεθόδων συλλογής και διάθεσης της πληροφορίας, ευνοήθηκε από την διάδοση χαµηλού κόστους µονάδων φορητών µικροϋπολογιστών, µονάδων ασύρµατης δικτύωσης και επικοινωνίας καθώς και από την διάδοση αξιόπιστων φορητών συστηµάτων δορυφορικού εντοπισµού θέσης (GPS). Πρέπει να σηµειωθεί ότι η ανάπτυξη παράλληλα νέων υπηρεσιών όπως η Παροχή Υπηρεσιών µε Αναφορά Θέσης (Location Base Services LBS), η παροχή δηλαδή πληροφοριών µέσω ασύρµατης επικοινωνίας στον τελικό χρήστη, ανάλογα µε τη γεωγραφική θέση που βρίσκεται, δηµιουργεί νέα δεδοµένα ζήτησης πληροφοριών µε χωρική αναφορά σε πραγµατικό χρόνο όπως για παράδειγµα, ο κυκλοφοριακός φόρτος σε κάποιο σηµείο του οδικού δικτύου, ή η πρόβλεψη χρόνου διαδροµής για κάποια συγκεκριµένη διαδροµή. Ειδικότερα η διαδικασία πρόβλεψης χρόνου διαδροµής βασίζεται στην πρόβλεψη µελλοντικών κυκλοφοριακών δεδοµένων όπως φόρτος δικτύου, ταχύτητα και κατάληψη οδοστρώµατος, από τα οποία µπορεί να εξαχθεί έµµεσα ο αναµενόµενος χρόνος διαδροµής. Πράγµατι η άµεση εκτίµηση, ή η έµµεση πρόβλεψη χρόνου διαδροµής µπορεί να βασισθεί σε διαθέσιµες µετρήσεις που προέρχονται από διάφορα συστήµατα «επιτήρησης κυκλοφορίας» όπως κλειστά κυκλώµατα µε κάµερες, επαγωγικοί βρόχοι ή και οχήµατα ελέγχου συνθηκών κυκλοφορίας. Όµως για να οδηγήσουν οι µετρήσεις αυτές στην επιθυµητή πρόβλεψη απαιτούν την χρήση ειδικών µοντέλων πρόβλεψης καθώς και την χρήση ιστορικών στοιχείων. Ειδικά η διάθεση αξιόπιστων ιστορικών στοιχείων αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την αξιοποίηση µοντέλων όπως για παράδειγµα τα στατιστικά µοντέλα (ανάλυση χρονοσειρών, µη παραµετρικής παλινδρόµησης, υβριδικά), ή µοντέλων που βασίζονται σε µεθόδους Τεχνητής Ευφυΐας (Νευρωνικά ίκτυα) 1. Μία από τις σηµαντικές κυκλοφοριακές παραµέτρους που δεν ανιχνεύεται εύκολα από τα γνωστά συστήµατα «επιτήρησης κυκλοφορίας» είναι η µέση ταχύτητα των οχηµάτων. Στο άρθρο που ακολουθεί παρουσιάζεται µία σύγχρονη µεθοδολογία συλλογής 2 και επεξεργασίας της µέσης ταχύτητας κυκλοφορίας που εφαρµόσθηκε στο Λεκανοπέδιο Αθηνών. Η µεθοδολογία εφαρµόστηκε σε πρώτο στάδιο στην ανάλυση ιστορικών στοιχείων κυκλοφορίας του λεκανοπεδίου. Ωστόσο αυτή µπορεί να επεκταθεί µελλοντικά και να εφαρµοστεί για την αποτύπωση της µέσης ταχύτητας κυκλοφορίας σε «σχεδόν πραγµατικό χρόνο». Η διαδικασία αυτή, εκτός από την προφανή αξία της στην εξαγωγή συµπερασµάτων σχετικά µε τους κυκλοφοριακούς φόρτους του δικτύου µπορεί επίσης να υποστηρίξει και διαδικασίες παραµετροποίησης µοντέλων πρόβλεψης ή να ενσωµατωθεί σε αυτά ανάλογα µε το επίπεδο ακρίβειας και συµβατότητάς τους. 1 Jinsoo You and Tschangho John Kim November 6, παραπλήσια αλλά σε απλοποιηµένη µορφή µέθοδος καταγραφής σε µνήµη GPS οχηµάτων εφαρµόστηκε από τον Greame Belliss για το Christchurch City Council o Πανελλήνιο Συνέδριο Οδοποιίας, Βόλος, Μαΐου 2005

3 Ειδοποιό χαρακτηριστικό της προτεινόµενης µεθοδολογίας είναι το γεγονός ότι επιτρέπει την αξιοποίηση µια σειράς δεδοµένων τα οποία συλλέγονται και καταγράφονται αυτόµατα εδώ και κάποια χρόνια από µία ελληνική εταιρία τηλεµατικής στα πλαίσια των υπηρεσιών που προσφέρει. Η εφαρµογή της διαδικασίας συλλογής και επεξεργασίας εποµένως δεν απαιτεί καµία εγκατάσταση εξοπλισµού ενώ παράλληλα αξιοποιεί µια υποδοµή η οποία ήδη υπάρχει και λειτουργεί µε συνεχώς αυξανόµενη κάλυψη σε γεωγραφική έκταση και όγκο πληροφορίας. Είναι µάλιστα βέβαιο ότι στο άµεσο µέλλον και άλλες εταιρίες ή φορείς που δραστηριοποιούνται στον χώρο της τηλεµατικής θα διαθέτουν παρόµοια στοιχεία. 2 ΠΗΓΗ ΚΑΙ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΠΡΩΤΟΓΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Η Wackenhut Telematix είναι µια από τις µεγαλύτερες, αν όχι η µεγαλύτερη εταιρία παροχής υπηρεσιών τηλεµατικής στην Ελλάδα, η οποία διαθέτει ένα οργανωµένο κέντρο εικοσιτετράωρης παρακολούθησης οχηµάτων ( 7 x 24 ) και παρακολουθεί ήδη ένα στόλο 2000 περίπου οχηµάτων. Τα οχήµατα αυτά κινούνται εντός και εκτός Ελλάδος, στην συντριπτική τους όµως πλειοψηφία οι µετακινήσεις που καταγράφονται πραγµατοποιούνται στα όρια του Λεκανοπεδίου και του Νοµού Αττικής. Όλα τα οχήµατα είναι εφοδιασµένα µε GPS και τηλεµατικές µονάδες οι οποίες στέλνουν σε Επιχειρησιακό Κέντρο, σε τακτά χρονικά διαστήµατα, τη θέση τους καθώς και άλλες χρήσιµες πληροφορίες που αφορούν στην ασφάλεια και καταγραφή της δραστηριότητάς τους. Τα στοιχεία αυτά καταχωρούνται σε πραγµατικό χρόνο σε σχεσιακή Βάση εδοµένων (MS SQL Server) όπου και αποθηκεύονται µε τη µορφή ιστορικού. Η φύση των οχηµάτων ποικίλει, από θωρακισµένα οχήµατα χρηµαταποστολών, βυτιοφόρα καυσίµων έως και ιδιωτικά επιβατικά στα οποία οι τηλεµατικές µονάδες έχουν τοποθετηθεί ως αντικλεπτικό. Οι ιστορικές εγγραφές της Βάσης εδοµένων περιέχουν πολύτιµη πληροφορία για τις συνθήκες κυκλοφορίας δεδοµένου ότι για κάθε όχηµα καταγράφεται µε µορφή διαδοχικών στιγµάτων η διαδροµή του καθώς και συµπληρωµατικά στοιχεία όπως η ταχύτητα, η κατεύθυνση κίνησης, η ποιότητα του σήµατος GPS κλπ. Στα πλαίσια της µελέτης αυτής η Wackenhut Telematix αποµόνωσε από το προαναφερθέν ιστορικό και µας διέθεσε 20 εκατοµµύρια εγγραφές για την περίοδο από το Νοέµβριο 2002 έως και τον Οκτώβριο του 2004 µετά από απαλοιφή για λόγους προστασίας προσωπικών δεδοµένων, των στοιχείων που θα επέτρεπαν την ταυτοποίηση των οχηµάτων. Τα στοιχεία αυτά φορτώθηκαν σε µία νέα βάση για περαιτέρω επεξεργασία. 3 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑΣ Τελικός στόχος της µεθοδολογίας που εφαρµόσθηκε, ήταν ο υπολογισµός της µέσης ταχύτητας στα τµήµατα του οδικού δικτύου, συσχετίζοντας την θέση και την ταχύτητα των οχηµάτων όπως αυτή είχε καταγραφεί στο ιστορικό της βάσης, µε το αντίστοιχο οδικό δίκτυο της περιοχής. Στην συνέχεια περιγράφεται η δοµή των δεδοµένων καθώς και η µεθοδολογία ανάλυσης που εφαρµόσθηκε : εδοµένα εισόδου στο σύστηµα Τα δεδοµένα που χρησιµοποιήθηκαν για την ανάλυση της µέσης ταχύτητας των οδικών αξόνων ήταν τα ακόλουθα : εδοµένα παρακολούθησης οχηµάτων: Τα δεδοµένα αυτά όπως προαναφέρθηκε παραχωρήθηκαν από την Wackenhut Telematix και περιλαµβάνουν πληροφορίες που αφορούν στο στίγµα του εκάστοτε οχήµατος. Για κάθε στίγµα οχήµατος που λαµβάνεται από το κέντρο της Wackenhut Telematix καταγράφονται οι ακόλουθες µεταβλητές : o Πανελλήνιο Συνέδριο Οδοποιίας, Βόλος, Μαΐου 2005

4 LMOBILEID: Κωδικός οχήµατος το οποίο έστειλε το στίγµα (µοναδικός) DBLSPEED: Ταχύτητα σε χλµ/ώρα του οχήµατος την στιγµή της καταγραφής NDIRECTION: Κατεύθυνση κίνησης του οχήµατος ώς προς τον Βορρά (Αζιµούθιο) STRREASON: Είδος «συµβάντος». Κάθε καταγραφή εµπίπτει σε κάποια από τις προκαθορισµένες κατηγορίες συµβάντος. Οι πλέον σηµαντικές κατηγορίες συµβάντων για την παρούσα ανάλυση είναι οι παρακάτω : Timed report. Πρόκειται για προγραµµατισµένες εκποµπές στίγµατος από το όχηµα ανά συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα (συνήθως 5 λεπτά). Over speed. Καταγραφή που υποδυκνύει ότι το όχηµα ξεπέρασε το όριο ταχύτητας του Back from Overspeed. Καταγραφή που υποδυκνύει ότι η ταχύτητα του οχήµατος έπεσε κάτω από το ανώτατο όριο. DBLLATITUDE: Γεωγραφικό πλάτος του στίγµατος (δεκαδικές µοίρες) DBLLONGITUDE: Γεωγραφικό µήκος του στίγµατος (δεκαδικές µοίρες) NQUALITY: Ποιότητα σήµατος (Ουσιαστικά πρόκειται για το πλήθος των δορυφόρων από τους οποίους προκύπτει το στίγµα του GPS) LDISTANCE: Συνολική απόσταση (µέτρα) που διήνυσε κάθε όχηµα από ένα συγκεκριµένο σηµείο εκκίνησης. DTMLOCALRESPONSE: Ηµεροµηνία και ώρα του στίγµατος. Μετά από κατάλληλη προεπεξεργασία αποµονώθηκαν τα σηµεία που πιθανόν να αλλοίωναν το τελικό αποτέλεσµα. Πέρα από τη διαγραφή των σηµείων εκτός Αττικής αποµονώθηκαν τα σηµεία µε χαµηλή ποιότητα σήµατος (NQUALITY < 4) και τα σηµεία µε κατηγορία συµβάντος διαφορετική από αυτές που προαναφέρθηκαν (δεδοµένα STRREASON). Ειδικότερα αφαιρέθηκαν τα σηµεία τα οποία είχαν σταλεί στο κέντρο µε κατηγορία συµβάντος εκκίνησης ή στάσης (Start, Stop) καθώς και τα σηµεία µε κατηγορία Timed report ενώ το όχηµα βρισκόταν σε στάση. εδοµένα οδικού δικτύου: Βασικό εργαλείο για την ορθή αναγωγή των δεδοµένων παρακολούθησης οχηµάτων στους άξονες του οδικού δικτύου αποτέλεσε το εξειδικευµένο και ιδιαίτερα αξιόπιστο ηλεκτρονικό υπόβαθρο του οδικού δικτύου του Λεκανοπεδίου, το οποίο είχε ήδη δηµιουργήσει η εταιρία NGI. Το υπόβαθρο αυτό δηµιουργήθηκε στα πλαίσια υλοποίησης ενός συστήµατος αυτόνοµης ηλεκτρονικής πλοήγησης οχηµάτων 3. Συγκεκριµένα το υπόβαθρο αυτό προήλθε από πρόσφατη, υψηλής ακρίβειας αποτύπωση του Λεκανοπεδίου µε τη µέθοδο LIDAR (Light Detection And Ranging) αποτύπωση δηλαδή µε σαρωτή laser από αεροπλάνο, η οποία εξασφάλιζε οριζοντιογραφική ακρίβεια της τάξεως του µισού µέτρου 4. Το πρωτογενές υπόβαθρο έχει ελεγχθεί και συµπληρωθεί σε όλη του την έκταση από ειδικά συνεργεία καταγραφέων στο πεδίο, µε τα πλήρη στοιχεία ρύθµισης κυκλοφορίας (µονοδροµήσεις, επιτρεπόµενες στροφές, νησίδες, πλάτη οδών και σήµανση). Η πληροφορία αυτή έχει δοµηθεί και εισαχθεί σε Σύστηµα Γεωγραφικών Πληροφοριών. 3 Το σύστηµα αυτό κυκλοφορεί ήδη στην Ελλάδα και ονοµάζεται Destinator3 4 Η αποτύπωση µε LIDAR πραγµατοποιήθηκε τον Νοέµβριο του 2001, για πρώτη φορά στην Ελλάδα από την NAMA Geoinformatics µε εξοπλισµό και επεξεργασία της Γερµανικής εταιρίας TOPOSYS GmbH o Πανελλήνιο Συνέδριο Οδοποιίας, Βόλος, Μαΐου 2005

5 Το οδικό δίκτυο είναι χωρισµένο σε τµήµατα (segments). Για κάθε τµήµα του δικτύου (παράλληλα µε τις πληροφορίες που αφορούν στην γεωµετρία του και τα δεδοµένα πλοήγησης) είναι καταγεγραµµένος στη Γεωγραφική Βάση εδοµένων (Oracle with Spatial Cartridge) ο προσανατολισµός του ως προς το Βορρά (αζιµούθιο) καθώς και η επιτρεπόµενη κατεύθυνση κίνησης οχηµάτων (µονόδροµοι, διπλής κατεύθυνσης, πεζόδροµοι κλπ.) o Πανελλήνιο Συνέδριο Οδοποιίας, Βόλος, Μαΐου 2005

6 4. ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ Η µεθοδολογία που εφαρµόστηκε και περιγράφεται στην συνέχεια βασίστηκε κατά κύριο λόγο στην επεξεργασία χωρικών δεδοµένων µε σύγχρονες τεχνικές GIS και έγινε όλη στο γεωδαιτικό σύστηµα WGS84. Σε ένα προκαταρκτικό στάδιο δηµιουργήθηκε η γεωγραφική βάση των στιγµάτων των οχηµάτων (µε δηµιουργία της αντίστοιχης σηµειακής γεωµετρίας από το γεωγραφικό πλάτος και µήκος καθώς και την απόδοση µοναδικού κωδικού σε κάθε σηµείο) και ενσωµατώθηκε στην Βάση εδοµένων της NGI (Oracle with Spatial Cartridge). Συγκεκριµένα ενσωµατώθηκαν, µετά την διαγραφή των µη δόκιµων σηµείων, περί τα 8 εκατοµµύρια σηµεία στη δοµή που προαναφέρθηκε. Μετά την εισαγωγή των δεδοµένων ακολούθησε η δηµιουργία των απαραίτητων για την περαιτέρω επεξεργασία και απλών και χωρικών δεικτών (attribute indexing και spatial indexing). ιάγραµµα 1: Περιοχή Οµόνοιας πριν από την απαλοιφή των σηµείων

7 ιάγραµµα 2: Περιοχή Οµόνοιας µετά από την απαλοιφή των σηµείων Το επόµενο στάδιο αφορούσε στην διόρθωση του σφάλµατος θέσης του κάθε σηµείου και στην µετατόπισή του επάνω στον άξονα της οδού που κατά τεκµήριο βρισκόταν το όχηµα την στιγµή εκείνη ( ιάγραµµα 3). Από τεχνικής πλευράς η µετατόπιση αυτή δεν ήταν αναγκαία ενώ παράλληλα θα απαιτούσε πολύ µεγάλο χρόνο επεξεργασίας. Ως ισοδύναµη λύση επελέγη η «λογική» συσχέτιση σηµείων και οδών, δηλαδή κάθε σηµείο να χαρακτηριστεί µε τον µοναδικό κωδικό του τµήµατος της οδού στο οποίο κατά τεκµήριο βρισκόταν εκείνη τη στιγµή το όχηµα. Η συσχέτιση έγινε ως εξής: Με τη χρήση χωρικών τελεστών για κάθε σηµείο έγινε αναζήτηση των πλησιέστερων οδών σε µία ακτίνα δέκα µέτρων. Με κριτήριο το αζιµούθιο κίνησης κάθε στίγµατος, έγινε έλεγχος αληθοφάνειας και αποκλείσθηκαν τα τµήµατα οδών που η κατεύθυνση κίνησης οχηµάτων (µονοδρόµηση) δε συµφωνούσε µε την κατεύθυνση κίνησης του οχήµατος (όπως αυτή καταγράφηκε κατά την εκποµπή του σήµατος). Σε περίπτωση περισσοτέρων της µιας οδών επελέγη η πλησιέστερη και το σηµείο χαρακτηρίστηκε µε το µοναδικό κωδικό του διανύσµατος του τµήµατος της οδού. ιάγραµµα 3. Σήµατα οχηµάτων και αντίστοιχη διεύθυνση τους ως προς το οδικό δίκτυο (περιοχή κόµβου Πατησίων Αλεξάνδρας) Μετά τη συσχέτιση των σηµείων των οχηµάτων µε τα αντίστοιχα τµήµατα του οδικού δικτύου, ακολούθησε η στατιστική επεξεργασία των δεδοµένων. Συγκεκριµένα για κάθε τµήµα οδού υπολογίστηκε ο µέσος όρος των ταχυτήτων (DBLSPEED) και η τυπική

8 απόκλιση 1 σε διαστήµατα µίας ώρας για κάθε µέρα της περιόδου Νοέµβριου Οκτωβρίου 2004 και το αντίστοιχο πλήθος των σηµείων από το οποίο προέκυψε ο µέσος όρος για την συγκεκριµένη ώρα. Τα αποτελέσµατα αυτά αποθηκεύτηκαν σε νέο πίνακα της Βάσης εδοµένων. Με βάση τον πίνακα αυτό είναι δυνατή η περαιτέρω στατιστική επεξεργασία σε µεγαλύτερα βήµατα. Παράλληλα δίνεται η δυνατότητα για σύνθετα ερωτήµατα στη Βάση εδοµένων όπως π.χ. η στατιστική κατανοµή της ταχύτητας ανά διακριτά διαστήµατα ώρας και ηµέρας. 1 εφόσον υπήρχε ικανοποιητικός αριθµός σηµάτων για το οδικό τµήµα στην δεδοµένη ώρα - τουλάχιστον τρία σηµεία απαιτήθηκαν κατά την συγκεκριµένη εφαρµογή.

9 5. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Είναι ευνόητο ότι η επεξεργασµένη βάση στην µορφή που περιγράψαµε προσφέρεται για την δηµιουργία οποιαδήποτε οµαδοποίησης και εποµένως για την απάντηση ad hoc σε οποιοδήποτε ερώτηµα σχετικά µε την µέση ταχύτητα για κάθε οδό για την οποία υπάρχουν παρατηρήσεις. Ενδεικτικά παρακάτω (διαγράµµατα 4, 5 και 6) παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα εφαρµογής απλής στατιστικής ανάλυσης (µέσος όρος µήνα) για την περίοδο Ιουλίου, Αυγούστου και Σεπτεµβρίου 2004 δηλ. Πριν, κατά τη διάρκεια και µετά τους Ολυµπιακούς Αγώνες του Αυγούστου. Τα συµπεράσµατα που προέκυψαν από την επεξεργασία και ανάλυση των δεδοµένων συνοψίζονται ως εξής : Η µέθοδος είναι ιδανική για την αποτύπωση της µέσης ταχύτητας τµηµάτων του οδικού δικτύου. Η στιγµιαία ταχύτητα των οχηµάτων αποτελεί δεδοµένο των σηµάτων που στέλνονται από τα οχήµατα και κατ επέκταση είναι άµεσα επεξεργάσιµη στατιστικά. Ο µέσος όρος των ταχυτήτων αυτών αποτελεί καλή προσέγγιση της µέσης ταχύτητας του οδικού τµήµατος εφόσον υπάρχει ικανοποιητικό δείγµα σηµάτων για το συγκεκριµένο τµήµα. Η µέθοδος ενδείκνυται για την ανάλυση των επιπτώσεων από διάφορα συµβάντα, στην κατανοµή του κυκλοφοριακού φόρτου στο λεκανοπέδιο, π.χ. πως επηρεάζεται η κίνηση στο λεκανοπέδιο από µία πορεία στην Πανεπιστηµίου. Η χρησιµότητα της µεθόδου για τέτοιου είδους αναλύσεις έγκειται στην ύπαρξη στιγµάτων και εκτός κεντρικών αρτηριών, οπότε είναι δυνατή τόσο η ανάλυση σε ευρύτερη περιοχή όσο και πιο εντοπισµένα στην συγκεκριµένη περιοχή. Η µέθοδος µπορεί να χρησιµοποιηθεί και για την ανάλυση χρόνου διαδροµής. Χρησιµοποιώντας ξεχωριστά τα δεδοµένα κάθε οχήµατος και οµαδοποιώντας αυτά εκ των υστέρων προκύπτει ένα νέφος σηµείων αρχής και τέλους για κάθε «διαδροµή», όπου ως διαδροµή θεωρείται η χιλιοµετρική απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών έγκυρων 1 σηµάτων του ίδιου οχήµατος. Στη συνέχεια µε κατάλληλη στατιστική ανάλυση του σηµείου αρχής, της χιλιοµετρικής απόστασης µεταξύ σηµείου αρχής και τέλους και του χρόνου που απαιτείται για να διανυθεί αυτή η απόσταση (όλα τα απαραίτητα δεδοµένα µεταδίδονται από το κάθε όχηµα) για όλα τα οχήµατα και τα σήµατα, είναι δυνατόν να προκύψουν µέσοι χρόνοι διαδροµής σε συγκεκριµένα διαστήµατα χρόνου. ίνεται η δυνατότητα στατιστικής ανάλυσης της κίνησης οχηµάτων ανά ώρα, ηµέρα, µήνα ή οποιαδήποτε άλλη περίοδο. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στη φάση της προεπεξεργασίας των δεδοµένων των σηµάτων. Η σωστή ανάλυση και απαλοιφή ακατάλληλων στιγµάτων από το δείγµα είναι καθοριστική για την ποιότητα και την αξιοπιστία των αποτελεσµάτων, δεδοµένου ότι τα σηµεία ανά οδικό τµήµα είναι περιορισµένα και κατ επέκταση το σφάλµα από ένα µη αξιόπιστο στίγµα στο τελικό αποτέλεσµα µπορεί να είναι σηµαντικό. 6. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ, ΟΡΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Τα βασικά πλεονεκτήµατα της µεθόδου που παρουσιάστηκε συνοψίζονται ως εξής : Αυτή παρέχει µε άµεσο τρόπο αξιόπιστη εκτίµηση της µέσης ταχύτητας κυκλοφορίας σε µεγάλο πλήθος τµηµάτων του οδικού δικτύου του λεκανοπεδίου. Η αποστολή των 1 Σήµατα που παραµένουν στο δείγµα µετά την προεπεξεργασία.

10 σηµάτων γίνεται από «τυχαίες» θέσεις στο οδικό δίκτυο παρέχοντας την δυνατότητα για άµεση γενική επισκόπηση της µέσης ταχύτητας. Το κόστος συλλογής και επεξεργασίας της πληροφορίας καθώς και υλοποίησης της µεθόδου είναι χαµηλό. Είναι η πλέον άµεση µέθοδος για την ανάλυση της µέσης ταχύτητας οχηµάτων σε οδικά τµήµατα σε σύγκριση µε τις αντίστοιχες µεθόδους που έχουν αναπτυχθεί για αναγωγή του φόρτου κυκλοφορίας (αριθµός οχηµάτων ανά µονάδα χρόνου) και του βαθµού κατάληψης οδοστρώµατος (µέτρηση µε αισθητήρες όπως οι βρόχοι και τα κλειστά κυκλώµατα από κάµερες) σε µέση ταχύτητα. Ως ιστορικό των µέσων ταχυτήτων κυκλοφορίας, τα αποθηκευµένα στοιχεία επιτρέπουν την παραµετροποίηση κυκλοφορικών µοντέλων όπως ήδη αναφέραµε στην εισαγωγή. Η αναλυτική µορφή τους και η δυνατότητα δυναµικής οµαδοποίησής τους προσφέρει µεγάλη ευελιξία στην ενσωµάτωσή τους σε µοντέλα. Τα δεδοµένα µέσης ταχύτητας κυκλοφορίας έχουν το σηµαντικό πλεονέκτηµα ότι είναι καθαρά συµπληρωµατικά του φόρτου κυκλοφορίας (αριθµός οχηµάτων ανά µονάδα χρόνου) και του βαθµού κατάληψης που µετρούνται µε αισθητήρες όπως οι βρόχοι και τα κλειστά κυκλώµατα από κάµερες. Κατά συνέπεια, υπό τον όρο ότι θα µπορούσαν να υλοποιηθούν κατάλληλες διαδικασίες συλλογής και σύνθεσης των στοιχείων αυτών, θα ήταν δυνατόν να υλοποιηθούν ακριβέστεροι µηχανισµοί παρακολούθησης και πρόβλεψης του κυκλοφοριακού φόρτου. Στο σηµείο αυτό πρέπει να επισηµανθεί ότι τα στοιχεία των σηµάτων των οχηµάτων καθώς και η ίδια η µέθοδος προσφέρονται για περαιτέρω επεξεργασία, βελτιώσεις και ανάλυση, την οποία προτείνουµε ως επόµενο στάδιο. Ειδικότερα: Με τη βοήθεια κατάλληλων στατιστικών φίλτρων χρονοσειρών θα µπορούσε να ανιχνεύονται επιβραδύνσεις και επιταχύνσεις των οχηµάτων που οφείλονται σε ηθεληµένες στάσεις και κατά συνέπεια να βελτιωθεί η αξιοπιστία της εκτιµούµενης µέσης ταχύτητας. Με κατάλληλη εισαγωγή και επεξεργασία της θέσης των φωτεινών σηµατοδοτών σε σχέση µε τα δεδοµένα των σηµάτων είναι δυνατόν να βελτιωθούν οι εκτιµήσεις της µέσης ταχύτητας στα οδικά τµήµατα που γειτνιάζουν µε αυτούς. Χρησιµοποιώντας συµπληρωµατική πληροφορία για την κατηγορία του οχήµατος από το οποίο προήλθε το σήµα, φορτηγό, λεωφορείο, ιδιωτικό αυτοκίνητο κλπ. θα µπορούσε να γίνει λεπτοµερέστερη ανάλυση της µέσης ταχύτητας. Τέλος µε δεδοµένο το γεγονός ότι κάθε σηµείο είναι χαρακτηρισµένο µε ένα µοναδικό κωδικό οχήµατος είναι δυνατόν να αποκωδικοποιηθούν πλήρεις διαδροµές οχηµάτων και κατά συνέπεια να υπολογιστούν πραγµατικοί χρόνοι διαδροµών, πληροφορία που αποτελεί πολύτιµο ζητούµενο σε όλα τα συστήµατα διαχείρισης της κυκλοφορίας. Πρέπει τέλος να σηµειωθεί ότι αν και η µετρούµενη µεταβλητή είναι η µέση ταχύτητα για κάθε τµήµα του δικτύου, η πυκνότητα των µετρήσεων σε συνδυασµό µε τον κατηγοριοποίηση των οδών δίνει µια πολύ αµυδρή ένδειξη του φόρτου. Η ένδειξη αυτή σε καµία περίπτωση δεν µπορεί να αξιοποιηθεί επιστηµονικά, δεδοµένου ότι τα οχήµατα από τα οποία προέρχονται οι ενδείξεις, καθώς και οι διαδροµές τους δεν είναι δυνατό να θεωρηθούν αντιπροσωπευτικά του πληθυσµού των κυκλοφορούντων οχηµάτων. Υπό τον όρο ότι θα εξασφαλιζόταν µόνιµη συνεργασία µε αντίστοιχες εταιρίες τηλεµατικών υπηρεσιών, θα µπορούσε κανείς να υλοποιήσει µηχανισµό ο οποίος σε πραγµατικό χρόνο να τροφοδοτούσε τον ενδιαφερόµενο φορέα µε τα προαναφερθέντα στοιχεία, εν ήδη οχηµάτων πιλοτικής ανίχνευσης της κυκλοφορίας.

11 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Graeme Belliss, M.E., Detailed Speed and Travel Time Surveys using Low Cost GPS Equipment, IPENZ Transportation Group, Technical Conference Jinsoo You and Tschangho John Kim, 2002, Towards Developing a travel time forecasting model for location-based services: A review, EPIL Discussion Paper Series: