Simulointien ja analyyttisten menetelmien hyödyntäminen suomalaisten kiertoliittymien välityskykytarkasteluissa

Abstract

Työ on osa Liikenneviraston Ramboll Finland Oy:lta tilaamaa liikenteen välityskykytarkasteluihin liittyvää selvitystä. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää erilaisilla analyyttisillä menetelmillä ja mikrosimulointiohjelmilla saatuja kiertoliittymien sisääntulosuunnan välityskykyjä ja mallien kalibrointimahdollisuuksia. Tarkasteltavia analyyttisiä menetelmiä olivat HCM 2010 ja HCS 2010, Bovy-kaava, Meerstrooksrotondeverkenner-ohjelma (Mr), HBS ja suomalainen välityskykykaava. Mikrosimulointiohjelmina olivat Synchro/SimTraffic, Paramics ja VISSIM.

Valituilla menetelmillä laskettiin kiertoliittymän tulosuunnan välityskyky eri kiertävän liikenteen määrillä. Saatuja yksikaistaisten kiertoliittymien välityskykytuloksia vertailtiin Tiehallinnon teettämän selvityksen Kiertoliittymien välityskyky (Tiehallinnon selvityksiä 17/2009) yhteydessä suoritettujen kenttämittausten tuloksiin niiden kiertoliittymien osalta, joissa sisääntulosuunnan välityskyky ylittyi. Kaksikaistaisista kiertoliittymistä vastaavia tuloksia ei ollut saatavilla.

Menetelmistä ja simulointiohjelmista HBS, Paramics ja Synchro/SimTraffic antoivat oletusarvoilla pienempää välityskykyä kuin kenttämittauksissa havaittiin. HCM, HCS, suomalainen välityskykykaava ja VISSIM antoivat puolestaan vaihtelevasti suurempaa tai pienempää välityskykyä riippuen kiertävästä liikennemäärästä. Bovy-kaavalla ja Mr-ohjelmalla määritetty välityskyky oli kenttämittaustuloksia suurempi.

HCM:llä, HCS:llä ja Synchro/SimTrafficilla saatuihin kiertoliittymien kapasiteetteihin ei voida vaikuttaa. Muiden menetelmien ja simulointiohjelmien muuttujia ja parametreja voidaan kalibroida niin, että sisääntulokapasiteetit vastaavat paremmin kenttämittaustuloksia.

Kiertoliittymien todellisesta välityskyvystä Suomessa on vielä vähän tietoa, joten saadut tutkimustulokset ovat vain suuntaa antavia. Kiertoliittymän välityskykytarkastelussa käytettävä menetelmä ja mahdolliset muutettavat parametrit tulee määrittää tapauskohtaisesti.

This Bachelor’s thesis is part of Liikennevirasto's project ordered from Ramboll Finland Oy. The main goal was to compare and calibrate output results of various analytic methods and microsimulation programs specific to roundabout capacity. The studied analytic methods included HCM 2010 and HCS 2010, Bovy-method, Meerstrooksrotondeverkenner-program (Mr), HBS and Finnish capacity formula. Studied microsimulation programs included Paramics, VISSIM and Synchro/SimTraffic.

The entry capacities of selected roundabouts for several circumstances were calculated using the above methods. Single lane roundabout results from the analytic methods and simulation programs were compared to field studies from Tiehallinto's report Kiertoliittymien välityskyky. Results where entry capacities crossed were compared. There were no equivalent results to compare multilane roundabouts.

For the analytic methods and simulation programs studied, HBS, Paramics and Synchro/SimTraffic reported lower capacity results than the field studies. HCM, HCS, Finnish capacity formula and VISSIM reported either higher or lower capacity depending on circulating flow. Bovy-method and Mr reported higher capacity than the field studies.

Results from HCM, HCS and Synchro/SimTraffic cannot be improved by using calibration techniques. Other methods and simulation programs can be improved to respond better to the field study by calibration.

In Finland there is little information about roundabout capacity, therefore results are approximate. Methods used to study roundabouts must always be chosen and calibrated in a case by case fashion.