1

Hur sårbart är vägnätet för utbredda avbrott?

Erik JeneliusAvd. för transport- och lokaliseringsanalysInst. för transporter och samhällsekonomi

KTH

jenelius@infra.kth.se

Transportforum, Linköping, 8-9 januari 2009

2

Bakgrund

• Vägnätet en förutsättning för moderna samhället

• Störningar och avbrott kan ge stora konsekvenser för människor och näringsliv

• Händelser kan orsaka avbrott över utbredda områden, t.ex. kraftigt snöfall, storm, översvämning, skogsbrand, …

3

Bakgrund

• Tidigare storskaliga sårbarhetsstudier i litteraturen har fokuserat på avbrott på enskilda länkar

• Vårt mål: studera sårbarhet mot utbredda avbrott– Komplement till studier av enskilda länkar– Utveckla metodik för systematisk studie– Tillämpbar på stora, verklliga vägnät– Dra generella slutsatser– Studera Sveriges vägnät

4

Metodik

• Problem: Oändligt många tänkbara utbredda avbrott, hur begränsa?

• Lösning: Analysområdet täcks med rutnät av lika stora, likformade celler

• Varje cell representerar läget och storleken på en avbrottshändelse

• Alla väglänkar som helt eller delvis täcks av cellen blir oframkomliga för trafik, övriga länkar opåverkade

5

Rutnät

• Undviker kombinatoriska problem

6

• Undviker kombinatoriska problem

• Alla ytor täcks av lika många celler

Rutnät

7

• Undviker kombinatoriska problem

• Alla ytor täcks av lika många celler

• Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser

Rutnät

8

• Undviker kombinatoriska problem

• Alla ytor täcks av lika många celler

• Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser

• Ju fler rutnät, desto högre noggrannhet

Rutnät

9

Konsekvensmodell

• Indikator: Förseningar (restidsökningar/uppskjutna resor) för resenärerna

• Antar konstant, inelastisk reseefterfrågan

• Ursprungliga länkrestider beräknade med trängsel, antar ingen påverkan av avbrottet

10

Konsekvensmodell

• Under avbrottet i cellen finns två möjligheter:

1. Omvägar finns

Resenärer väljer kortaste omvägen, eller skjuter upp resan till efter avbrottet

2. Inga omvägar finns

Otillfredsställd efterfrågan, måste skjuta upp resan till efter avbrottet

11

System- och användarperspektiv

• Cellers betydelsefullhet:

Totala förseningen för samtliga resenärer när alla länkar som täcks av cellen stängs

• Resenärers utsatthet, worstcase-scenario:

Största möjliga genomsnittliga försening per resenär som startar i ett visst län vid avbrott i någon cell

12

Tillämpning: Sveriges vägnät

• Data från SAMPERS: 174,044 riktade länkar, 8,764 start/målnoder

• Matris med skattad reseefterfrågan (fordon/timme) mellan varje start/målpunktspar, persontrafik och lastbilar

• Tre cellstorlekar: 12.5 km, 25 km, 50 km

• 12-timmars and 48-timmars avbrott

Cellstorlek # celler/nät # rutnät

12.5 km 3170

853

241

4

25 km 4

50 km 16

13

14

Totala konsekvenser

• Alla länkar som täcks av rutan stängs

• Medelvärde över de fyra rutnäten

• Interna, utgående och ingående resor till cellen själv utgör nästan all försening, särskilt för betydelsefulla celler

• Kons. ökar linjärt med cellarea

• Ökar kvadratiskt med avbrottslängden, men relativa skillnader i princip oförändrade

15

• Alla länkar stängs

jämfört med

Slumpmässig meter väg stängs

• 11 värsta rutorna finns i Skåne

• Nätverkets täthet av liten betydelse, till skillnad från avbrott på enskilda länkar

Skillnad cell/enskild länk

16

Worst-case användarutsatthet

• Genomsnittlig försening för resenär som startar i länet

• Avgörs av hur koncentrerat resandet är till ett visst start/mål-område

• I värsta fall över 60% av resor kan inte genomföras

17

Skillnad cell/enskild länk

• Värsta cellen jämfört med värsta länken

• 12 av 21 län: Värsta länken inom värsta cellen

• Skillnaden störst i län med hög befolkn.täthet, vägtäthet

18

Några slutsatser

• Andra faktorer bakom sårbarhet mot utbredda avbrott jämfört med enskilda länkar

• Annan geografisk fördelning

• Sårbarhet kan minskas genom snabb återställning eller begränsning av avbrottets yta