het ritproductie- en ritattractiemodel h01i6a verkeerskunde basis

Het ritproductie- en ritattractiemodel H01I6A Verkeerskunde basis

Ben Immers

Traffic and InfrastructureDepartment of Civil Engineering

Faculty of EngineeringKatholieke Universiteit Leuven

H01I6A Verkeerskunde basis 2

Het klassieke verkeersprognosemodel

Gebieds-gegevens

Ritproductie/ritattractie

Vervoersstromen

Trip-ends

Verplaatsings-weerstanden

H-B tabellen

Distributie/vervoerwijzekeuze

Toedeling

Transportnetwerken


Productie- en attractiemodel

Productiemodel: Berekent per zone het totaal aantal geproduceerde verplaatsingen,

ongeacht de zone van bestemming

Attractiemodel: Berekent per zone het totaal aantal aangetrokken verplaatsingen,

ongeacht de zone van herkomst

Vertrekken/Herkomsten: Verplaatsingen die gedurende dag/spitsuur vanuit één zone

vertrekken, ongeacht de bestemming

Aankomsten/Bestemmingen Verplaatsingen die gedurende dag/spitsuur in één zone aankomen,

ongeacht de herkomst


Definities

Verplaatsing: verbindt twee geografisch gescheiden activiteiten

Rit: deel van de verplaatsing dat afgelegd wordt met één vervoerwijze

Verplaatsingsketen: een aaneengesloten reeks verplaatsingen waarvan de eerste in de

woning begint en de laatste daar weer eindigt

Motief: Reden waarom men een verplaatsing maakt. Het motief wordt

aangeduid door koppeling van activiteit herkomst en activiteit bestemming (bijv. wonen – werken) of enkel door de activiteit op de bestemming (winkelen, sociaal/recreatief)


Voorbeelden

wonen werk

winkel

Voorbeeld verplaatsingsketen

zone

wo-we

we-wo

wi-sch

zonewo-sch

wo-rec

we-wiVertrekkenHerkomstenProductie

AankomstenBestemmingenAttractie


Ritproductie verschilt, afhankelijk van definitie

Aantal verplaatsingen:

per auto

per voertuig (auto, O.V., fiets)

per voertuig incl. lopen 5 minuten

per voertuig incl. lopen


Ritproductie verschilt afhankelijk van definitie

Per persoon Per persoon> 6 jaar

Per verkeers-deelnemer

Auto 0,55 0,61 0,72

Openbaar vervoer 0,23 0,25 0,30

Fiets, bromfiets 0,98 1,09 1,28

Overig 0,11 0,12 0,14

Alle vervoerwijzen 1,87 2,08 2,44

Loopverplaatsingen > 210 m.

0,53 0,59 0,69

Totaal 2,40 2,67 3,13

Bron: COVW (1966)


Auto-bestuurder

Passagier BTM Trein (Brom)fiets Te voet Overig Totaal

Van/naar werk 0,2948 0,0499 0,0155 0,0253 0,0724 0,0302 0,0196 0,5076

Zakelijk bezoek 0,0935 0,0100 0,0024 0,0026 0,0084 0,0076 0,0131 0,1375

Visite, logeren 0,1796 0,1190 0,0058 0,0021 0,0543 0,0299 0,0097 0,4005

Winkel 0,2588 0,1002 0,0088 0,0026 0,1013 0,1094 0,0179 0,5990

Diensten, zorgen 0,0428 0,0158 0,0009 0,0001 0,0129 0,0124 0,0021 0,0869

Onderwijs 0,0194 0,0611 0,0270 0,0086 0,0840 0,0448 0,0027 0,2476

Ontspanning, sport, cultuur

0,1098 0,1070 0,0073 0,0025 0,0526 0,0534 0,0096 0,3422

Wandelen 0,0253 0,0247 0,0014 0,0015 0,0382 0,0603 0,0097 0,1610

Personen vervoer

0,1244 0,0148 0,0006 0,0006 0,0143 0,0126 0,0016 0,1689

Overig 0,0316 0,0220 0,0027 0,0022 0,0114 0,0092 0,0048 0,0839

Totaal 1,1799 0,5246 0,0723 0,0480 0,4497 0,3698 0,0907 2,7351

Gemiddeld aantal verplaatsingen naar persoon per dag naar motief Onderzoek

Verplaatsingsgedrag Vlaanderen


Auto-bestuurder


Van/naar werk 0,2948 0,0499 0,0155 0,0253 0,0724 0,0302 0,0196 0,5076

Zakelijk bezoek 0,0935 0,0100 0,0024 0,0026 0,0084 0,0076 0,0131 0,1375

Visite, logeren 0,1796 0,1190 0,0058 0,0021 0,0543 0,0299 0,0097 0,4005

Winkel 0,2588 0,1002 0,0088 0,0026 0,1013 0,1094 0,0179 0,5990

Diensten, zorgen 0,0428 0,0158 0,0009 0,0001 0,0129 0,0124 0,0021 0,0869

Onderwijs 0,0194 0,0611 0,0270 0,0086 0,0840 0,0448 0,0027 0,2476


0,1098 0,1070 0,0073 0,0025 0,0526 0,0534 0,0096 0,3422

Wandelen 0,0253 0,0247 0,0014 0,0015 0,0382 0,0603 0,0097 0,1610

Personen vervoer

0,1244 0,0148 0,0006 0,0006 0,0143 0,0126 0,0016 0,1689

Overig 0,0316 0,0220 0,0027 0,0022 0,0114 0,0092 0,0048 0,0839

Totaal 1,1799 0,5246 0,0723 0,0480 0,4497 0,3698 0,0907 2,7351




Verdeling over motieven

Winkelen: 22%

Werken: 20,2%

Visite: 14,7%

School: 9,1%

Ontspanning: 6,3%

Personen brengen/halen: 6,2%

Wandelen, toeren: 5,9%

Bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen


Verdeling van # verplaatsingen naar motief

Bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag VlaanderenBron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen


Verdeling van afgelegde kilometers naar motief

Bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag VlaanderenBron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen


Auto-bestuurder


Van/naar werk 0,2948 0,0499 0,0155 0,0253 0,0724 0,0302 0,0196 0,5076

Zakelijk bezoek 0,0935 0,0100 0,0024 0,0026 0,0084 0,0076 0,0131 0,1375

Visite, logeren 0,1796 0,1190 0,0058 0,0021 0,0543 0,0299 0,0097 0,4005

Winkel 0,2588 0,1002 0,0088 0,0026 0,1013 0,1094 0,0179 0,5990

Diensten, zorgen 0,0428 0,0158 0,0009 0,0001 0,0129 0,0124 0,0021 0,0869

Onderwijs 0,0194 0,0611 0,0270 0,0086 0,0840 0,0448 0,0027 0,2476


0,1098 0,1070 0,0073 0,0025 0,0526 0,0534 0,0096 0,3422

Wandelen 0,0253 0,0247 0,0014 0,0015 0,0382 0,0603 0,0097 0,1610

Personen vervoer

0,1244 0,0148 0,0006 0,0006 0,0143 0,0126 0,0016 0,1689

Overig 0,0316 0,0220 0,0027 0,0022 0,0114 0,0092 0,0048 0,0839

Totaal 1,1799 0,5246 0,0723 0,0480 0,4497 0,3698 0,0907 2,7351

Gemiddeld aantal verplaatsingen per persoon per dag naar motief Onderzoek



Verdeling van # verplaatsingen naar hoofdvervoerwijze



Verdeling van # verplaatsingen (motief werken) naar

hoofdvervoerwijze



Verdeling van # verplaatsingen (motief winkelen) naar

hoofdvervoerwijze



Verdeling van # verplaatsingen (motief onderwijs) naar

hoofdvervoerwijze



Auto-bestuurder


Van/naar werk 0,2948 0,0499 0,0155 0,0253 0,0724 0,0302 0,0196 0,5076

Zakelijk bezoek 0,0935 0,0100 0,0024 0,0026 0,0084 0,0076 0,0131 0,1375

Visite, logeren 0,1796 0,1190 0,0058 0,0021 0,0543 0,0299 0,0097 0,4005

Winkel 0,2588 0,1002 0,0088 0,0026 0,1013 0,1094 0,0179 0,5990

Diensten, zorgen 0,0428 0,0158 0,0009 0,0001 0,0129 0,0124 0,0021 0,0869

Onderwijs 0,0194 0,0611 0,0270 0,0086 0,0840 0,0448 0,0027 0,2476


0,1098 0,1070 0,0073 0,0025 0,0526 0,0534 0,0096 0,3422

Wandelen 0,0253 0,0247 0,0014 0,0015 0,0382 0,0603 0,0097 0,1610

Personen vervoer

0,1244 0,0148 0,0006 0,0006 0,0143 0,0126 0,0016 0,1689

Overig 0,0316 0,0220 0,0027 0,0022 0,0114 0,0092 0,0048 0,0839

Totaal 1,1799 0,5246 0,0723 0,0480 0,4497 0,3698 0,0907 2,7351




Gemiddeld aantal verplaatsingen per persoon per dag naar leeftijd Onderzoek



16% van de verplaatsingen (2,7) vindt plaats in de avondspits (16.00 - 18.00 uur)

dagintensiteit = maatgevend spitsuur * 12

16% (verpl. in avondspits) = ruim 2,3 miljoen verplaatsingen in Vlaanderen.

aandeel woon-werkverkeer en zakelijk verkeer in avondspits = 29%.

Aandeel winkelen in avondspits = 21%,

In de avondspits verplaatsen ruim 60% van de Vlamingen zich per auto, 8% met het openbaar vervoer, 28% te voet of per (brom-)fiets.

Omgerekend naar absolute cijfers: 1,4 miljoen autorijders, 200.000 OV-gebruikers, 665.000 zachte verkeersdeelnemers.


Kengetallen



Verplaatsingen naar uur van de dag in het weekeinde en in de

werkweek


Bezettingsgraad van personenwagens

% van de verplaatsingen



Vervoermiddelbezit per gezin



Evolutie van het aantal voertuigenkm per wegtype, en in de drie gewesten (in miljard voertuigen-km/jaar) Bron: Ministerie van Verkeer en Infrastructuur

Jaar Totaal Autosnel-wegen

Andere hoofdwegen

Gemeente-wegen

Vlaanderen Wallonië Brussel

1970 29,4 2,4 17,2 9.7 - - -

1980 48,0 10,9 23,3 13,8 - - -

1985 53,6 14,8 24,9 14,0 30,6 20,6 2,4

1990 70,3 21,0 31,5 17,8 40,8 26,7 2,7

1995 80,3 25,9 35,1 19,2 45,7 31,6 2,9

1998 86,1 28,5 37,6 19,9 49,4 33,7 3,0

1999 89,1 30,1 38,5 20,5 51,4 34,7 3,0

2000

2005

2006

90,0

94,94

96,37

30,5

33,09

34,08

38,6

40,07

40,31

20,9

21,78

21,97

51,8

54,53

55,40

35,2

36,63

37,15

3,1

3,79

3,81

1980/1990

+ 46,5% + 92,2% + 35,3% + 29,4% - - -

1990/2000

+ 28,1 % + 45,6% + 22,7% + 17,2% + 26,9 % + 31,7 % + 14,8 %

1996/2006

+ 18,4 % + 27,6% + 13,5% + 14,5% + 16,1 % + 20,7 % + 8,2 %


Evolutie vraag en aanbod

Totaal

50

100

150

200

250

1980 1985 1991 1995 2000 2006

Lengte wegennet Vervoersvraag


1975 11.285

1980 11.696

1985 12.493

1990 14.207

1995 14.662

1996 14.627

1997 14.676

1998 14.964

1999 15.187

2000

2006

15.032

15.024

1980-1990 + 21,5 %

1990-2000 + 5,8 %

1999-2000 - 1,0 % Bron: Ministerie van Verkeer en Infrastructuur

Evolutie van de jaarlijks gemiddelde afgelegde afstand in België (in km/personenwagen/jaar)


Het Belgische wagenpark

1977 2000 2007

Personenwagens

2.773.344 4.678.376 5.048.723

Benzine 2.595.302 2.732.352 2.247.799

Diesel 114.622 1.867.351 2.730.958

Vrachtwagens 236.421 502.979 642.687

Motorrijwielen 104.101 277.838 374.743


Een eeuw personenwagens in België (1903-2006)

Wagenpark (aantal personenwagens)


Voertuigbezit (1999)

Vlaanderen Brussel Wallonië Totaal

Fiets 4.202.531 269.725 1.330.628 5.802.884

Motor(fiets)Bromfiets

267.252 17.274 132.764 417.290

Auto 2.650.960 377.512 1.428.772 4.457.244

Bestelwagen 86.129 7.914 34.269 128.312


Het Belgische wegennet in de Europese Unie Bron: EC – Transport in Figures

Oppervlakte Bevolking Wegennet Bevolkings-dichtheid

Dichtheid wegennet

Wegennet/bevolking

Land 1998 (x 1000 km²)

1998 (x 1.000.000)

1996 (x 1000 km)

(inwoners/km²) (km/100km²) (km/1000 inwoners)

A – Oostenrijk 83,9 8,1 129,7 97 155 16

B – België 30,5 10,2 144,1 334 472 14

D – Duitsland 357,0 82,0 649,7 230 182 8

DK – Denemarken 43,1 5,3 71,7 123 166 14

GR – Griekenland 132,0 10,5 114,3 80 87 11

F – Frankrijk 544,0 58,8 964,3 108 177 16

FIN – Finland 338,1 5,2 77,7 15 23 15

I – Italië 301,3 57,6 306,6 191 102 5

IRL – Ierland 70,3 3,7 91,5 53 130 25

L – Luxemburg 2,6 0,4 5,3 154 204 13

NL – Nederland 41,5 15,7 127,1 378 306 8

P – Portugal 91,9 10,0 118,3 109 129 12

S – Zweden 450,0 8,9 138,2 20 31 16

SP – Spanje 506,0 39,4 162,5 78 32 4

UK – Ver. Koninkrijk 244,1 59,1 393 242 161 7

Totaal EU 3.236 375 3.494 116 108 9


Evolutie van de lengte van het Belgische wegennet (in km)

Jaar Autosnelwegen

Gewestwegen

Provinciewegen

Gemeentewegen

Totaal

1970 411 10.295 1.244 82.000 93.950

1980 1.203 11.757 1.351 109.837 124.148

1985 1.476 12.443 1.374 117.860 133.153

1990 1.631 12.885 1.360 * 123.200 139.076

1995 1.666 12.583 * 1.326 * 127.600 143.175

1996 1.674 12.600 1.326 128.500 144.100

1997 1.679 12.509 * 1.326 129.400 144.914

1998 1.682 12.542 1.326 130.300 145.850

1999 1.691 12.542 1.349 130.900 146.482

20002006

1.7021.763

12.55012.585

1.3491.349

131.520136.559

147.121152.256

1970-1980

+ 192,7% + 14,2% + 8,6% + 33,9% + 32,1%

1980-1990

+ 35,6% + 9,6% + 0,7% + 12,2% + 12,0%

1990-2000

+ 4,4 % - 2,6 % - 0,8 % + 6,8 % + 4,9 %


Classificatie verplaatsingen

indeling naar motief van de verplaatsing indeling naar het tijdstip van de verplaatsing indeling naar persoonskenmerken indeling naar gebruikte vervoerwijze


Factoren van invloed op productie

Huishoudkenmerken inkomen samenstelling (structuur, gezinsgrootte, #werkenden,

etc.) autobezit

Kenmerken van de zone grondgebruik grondprijs woningdichtheid, mate van verstedelijking

Bereikbaarheid omvang transportmogelijkheden vanuit de zone kwaliteit transportmogelijkheden vanuit de zone


Bereikbaarheid

effect wordt in productiemodel niet meegenomen

generatief effect (toe- of afname lengte verplaatsing)

distributief effect (andere verdeling over bestemmingen)

temporeel effect (ander vertrektijdstip)

substitutie effect (andere vervoerwijze)


Factoren van invloed op attractie

Werkgelegenheid Grondgebruik

industrieel onderwijs winkels dienstverlening (ziekenhuizen, banken,

overheidsinstellingen, ..) recreatief opslag en overslag

Bereikbaarheid omvang transportmogelijkheden naar de zone toe kwaliteit transportmogelijkheden naar de zone toe


Ritproductie en –attractie in het goederenvervoer

aantal werknemers van een bedrijf

omzet van een bedrijf

bebouwd oppervlak

omvang industriecomplex

type bedrijf

bereikbaarheid


Wijze van berekenen productie en attractie

Regressie analyse invloedsgrootheden gedefinieerd op zoneniveau invloedsgrootheden gedefinieerd op huishoudniveau

Categorie-analyse op huishoudbasis op persoonsbasis

Berekening met gebruikmaking van een Logit model


Regressie analyse (1)

Ritproductie op basis van zonale gegevens

alleen aan te bevelen indien men slechts beschikt over zonale gegevens

bij voorkeur kleine zones met homogene sociaal-economische structuur

gebruik van zonale gemiddelden heeft voorkeur boven gebruik van zonale totalen


Ritproductie op basis van huishoudgegevens

model is onafhankelijk van gekozen zone-indeling geen verlies aan informatie t.g.v. zonale aggregatie voorkeur voor huishouden boven individu

(huishoudkenmerken bepalen meer dan persoonskenmerken de productie)

Algemeen: demografische factoren bepalen productie



Ritattractie: berekend op basis van zonale gegevens

Belangrijkste verklarende factoren: omvang werkgelegenheid grondgebruik (oppervlakte ingenomen voor bepaalde

activiteiten)

Bijzondere zones (luchthavens, expo, ..) vereisen een aparte berekening van de attractie.



Problemen:

Multicollineariteit: afhankelijkheid tussen verklarende variabelen Aantal op te nemen verklarende variabelen en welke? R2, voorspelbaarheid, correlatie, Non-lineariteit

transformaties of introductie van dummy variabelen Constante factor in regressievergelijking

= onverklaard gedrag (bij voorkeur heel klein) Extrapolatie: regressievergelijkingen zijn slechts geldig over het

bereik van de gegevens gebruikt voor de calibratie Ecologische correlatie (bij opsplitsing in deelpopulaties)



Voorbeeld

Voorbeeld regressie analyse op huishoudbasis

Y = 1,44 X1 + 1,07 X2 + 0,91

Y = aantal verplaatsingen per huishouden

X1 = aantal werkende per huishouden

X2 = aantal auto’s per huishouden

0,91 = constante term

Probleem: niet-lineariteit van verdelingsfunctie

Oplossing: * transformatie* introductie ‘dummy variabelen’


Dummy variabelen

Oplossing met toepassing van dummy variabelen

Y = 1,41 X1 + 0,75 Z1 + 3,14 Z2 + 0,84

Y = aantal verplaatsingen per huishouden

X1 = aantal werkende per huishouden

Z1 = 1 voor huishoudens met 1 auto (anders 0)

Z2 = 1 voor huishoudens met 2 auto’s (anders 0)


Toepassing van ‘dummy variabelen’

in regressie analyse


Ecologische correlatie


Categorie analyse (1)

Bevolking wordt onderverdeeld in ‘homogene’ groepen

Criterium op grond waarvan groepen worden onderscheiden is ritproductie

Onderscheid naar groepen wordt gemaakt op basis van sociaal-economische kenmerken

Ritproductie per onderscheiden categorie wordt verondersteld constant te zijn in de tijd


op huishoudbasis op persoonsbasis

Voordelen: groepen zijn onafhankelijk van zonering geen veronderstellingen noodzakelijk over vorm van de

relatie relatie kan verschillen per onderscheiden klasse

Nadelen: extrapolatie buiten de strata is niet toegestaan goodness-of-fit maatstaf ontbreekt veel waarnemingen nodig



Huishoudcategorieën:

1. Inkomen 0 - 5000(in € per jaar) 5.000 - 10.000(6 klassen) 10.000 - 20.000

20.000 - 40.00040.000 - 70.000 70.000

2. Autobezit 0 auto1 auto

3 klassen 2 auto’s

3. Samenstelling huishouden (6 klassen)Geen werkende - 0-1 ander lid H.HGeen werkende - 2 andere leden H.H1 werkende - 0-1 ander lid H.H.1 werkende - 2 andere leden H.H 2 werkenden - 0-1 ander lid H.H. 2 werkenden - 2 andere leden H.H



Ritproductie per categorie

Calibratie: 250 waarnemingen per categorie108 * 250 = 27.000 waarnemingen

Probleem: ongelijke verdeling per categorie steekproef: 4000 huishoudens

Aantal categorieën Aantal huishoudens 21 0!!69 1 - 49 9 50 - 99 7 100 - 200 2 200


x1

Ŷ

x2


(t + 1) (t) (t + 1)A = a I mn(j) n mn n(j)

(t)

(t) def Amna = ---------- mn (t)

In (t)Amn = aantal verplaatsingen door personen met motief m en

categorie n in het jaar t

(t)In = aantal personen categorie n in jaar t

(t)amn = aantal verplaatsingen per persoon met motief m gemaakt

door personen van categorie n in het jaar t

t = basisjaart + 1 = ramingjaar(j) = zone j



bepaal bevolkingsgroepen met een homogeen verplaatsingsgedrag = categorie

bepaal verplaatsingen per categorie bepaal omvang van categorie voor iedere zone

Voorbeelden categorie indeling per huishouden

autobezit (0, 1, >1) inkomen (laag, midden, hoog) aantal personen aantal werkende personen

per persoon geslacht 2 opleidingsniveau 5 leeftijd 5 autobeschikbaarheid 3 wel of niet werkend 2



Resultaat van een categorie analyse

Omvang huishouden

Autobezit per huishouden

0 1 2

1 0,12 0,94 -

2 of 3 0,60 1,38 2,16

4 1,14 1,74 2,60

5 1,02 1,69 2,60

Aantal autoverplaatsingen per huishouden (voorbeeld)


Gebruik Logit model voor berekening ritproductie


Binair logit model

Keuze tussen 2 alternatieven hangt alleen af van het verschil in utility:

Pr( )11

1 2

e

e e

V

V V Pr( ) ( )11

1 1 2

e V V

V1-V2

Pr(1)


L = Leeftijd (in jaren 16-90) OPL = Opleiding (schaal van 1-17) G = Geslacht (0 = vrouw; 1 = man) GM = Gehuwde man (0 = nee; 1 = ja) GV = Gehuwde vrouw (0 = nee; 1 = ja) VK = Vrouw met kind jonger dan 6. (0 = no; 1 =

yes)

Keuze voor alternatief 1 = wel verplaatsing Keuze voor alternatief 2 = geen verplaatsing

Voorbeeld: verklaring wo-we verplaatsingen

V2 0

VKGVGMGOPLLV *74,1*31,0*59,127,0*21,0*05,047,01


Voorbeeld: verklaring wo-we verplaatsingen

verondersstel Pr(1) = 50% voor een persoon met opleidingsniveau OPL = 10 voor OPL = 10, V1-V2 = 0

Dus, voor een persoon met dezelfde karakteristieken, uitgezonderd OPL = 14

V1-V2 = 0.84 Pr(1) = 1/(1+e-0.84) = 70%


Balanceren vertrekken en aankomsten

Altijd geldt:

(vertrekken) = (aankomsten)

indien: een voldoende lange tijdsperiode voor dezelfde zone in een groot gebied gedurende een bepaalde periode

Vertrekken (in de ochtendspits) zijn meer stabiel dan de aankomsten aankomsten afstemmen op vertrekken


Ritproductie – overige aspecten

voorspellen van variabelen in ritproductiemodel

voorspellen aantal huishoudens per huishoudcategorie

stabiliteit parameters ritproductiemodel

productie attractie

kleine verschillen hebben grote effecten

het ritproductie- en ritattractiemodel h01i6a verkeerskunde basis

Documents

de zone

de activiteit

de eerste

de woning

de laatste

n zone

definitieaantal verplaatsingen

persoonper persoon