K podpoře tvorby a vyhodnocování scénářů je k dispozici řada modelovacích nástrojů a technik. Smyslem dopravních modelů je vyjádřit vzájemný vztah mezi dopravní poptávkou a přepravní nabídkou, a kvantitativně předpovídat a porovnávat věci, které ještě neexistují (tj. budoucí scénáře). U krátkodobějších a méně rozsáhlých projektů lze též využít kvalitativní odhady pravděpodobných účinků testovaných opatření a řešení pro mobilitu v podobných městských podmínkách.
Dopravní modely nemusí nutně být tím nejlepším řešením pro analýzu scénářů. Jejich sestavení a používání vyžaduje čas, prostředky a data. Za nevhodných podmínek lze proto doporučit spíše kvalitativní nebo jednodušší kvantitativní techniky, neboť tvorba modelovacího nástroje by mohla vést k plýtvání časem i penězi. Měli bychom nicméně pamatovat na to, že kvalitně postavený model podává spolehlivější výsledky. Založíme-li strategická rozhodnutí na jednoduché metodice posuzování za účelem uspoření času a peněz ve fázi přípravy, výsledkem může být mnohem větší plýtvání peněz v důsledku realizace nesprávné strategie – zvláště obsahuje-li infrastrukturní opatření.
Dopravní modely lze rozdělit podle jejich výkonnostních schopností:
Multimodální a integrované dopravní a územní modely na jedné straně a mikro-simulační modely na straně druhé představují krajní případy na škále nejčastěji využívaných modelovacích nástrojů v městském dopravním plánování.
Integrované dopravní a územní modely jsou nejkomplexnější a nejvýkonnější nástroje pro strategické městské plánování, zvláště pokud se sleduje dlouhodobý vývoj. Umožňují posouzení vztahů mezi dopravním systémem a socioekonomickým a územním systémem při strategickém plánování a investování do dopravy. Zpravidla je možné je přizpůsobit velmi široké škále podmínek, například segmentů poptávky, sektorů ekonomiky, druhů dopravy a urbanistickému členění.
Na druhé straně stojí mikro-simulační modely, jež dokáží napodobit pohyb vozidel v mikroskopickém měřítku a jeho vztah k podrobně popsaným geometrickým charakteristikám silniční sítě, mimo jiné k šířce vozovky, počtu jízdních pruhů, časovému nastavení semaforů, průměru okružních křižovatek apod. Simulace dopravní poptávky, prováděná dynamicky pro dané období, modelu umožňuje odhadnout délku kolony a vypočítat čekací doby na křižovatkách, odbočkách atd. Tento druh modelovacího nástroje je proto zvláště vhodný k hodnocení podrobných konstrukčních řešení při plánování v omezených částech městské dopravní sítě (> Aktivita 10.1).
Uprostřed stojící unimodální a multimodální modely se používají k řešení problémů souvisejících se silničním provozem za předpokladu určitého objemu poptávky. Do působnosti unimodálních modelů obvykle spadají opatření jako například otevírání nových komunikací nebo dopravní omezení.
Čtyřstupňové modely rozšiřují rozsah analýzy o změnu dělby přepravní práce a umožňují zkoumat širší spektrum strategií, jako jsou například zpoplatňování městských komunikací, tarify jízdního ve veřejné dopravě, programy park and ride a další dopravní alternativy (např. nová tramvajová trať).
Zdroj: TRT TRASPORTI E TERRITORIO, Simone Bosetti, Patrizia Malgieri, Cosimo Chiffi
Dopravní modely představují nenahraditelný nástroj pro hodnocení dopadů plánované dopravní infrastruktury i dalších staveb ve městech a regionech. Jedná se nejen o dopady na dopravní toky v území, ale také dopady environmentální (hodnocení vlivů na životní prostředí) a ekonomické (analýza nákladů a přínosů). S pomocí modelu dopravy - je-li dobře zpracován - lze zjistit, jaká varianta rozvoje dopravy je pro dané město/region optimální.
Hlavními uživateli výsledků dopravních modelů jsou především státní správa, městské a krajské úřady, neboť ty jsou odpovědné za rozvoj dopravy v daném městě nebo regionu.
Tyto webové stránky vznikly v rámci projektu Minimální standardy návrhů modelů pro dopravní plánování (TA04031189) a kladou si za cíl nastavit standardy kvality při tvorbě a hodnocení dopravních modelů. Tyto standardy jsou popsány v metodice Metodika pro tvorbu a hodnocení makroskopických dopravních modelů (v procesu certifikace u MD). V rámci projektu vznikla také aplikace MIST, která umožňuje snadné vygenerování technické specifikace pro zakázky, které vyžadují dopravní model. Objednateli modelů poskytne zejména tyto informace: co má požadovat při tvorbě modelu dopravy, jaké má požadovat výsledky i jak je model dopravy časově náročný pro dané město nebo region. To vše v závislosti na tom, jaký dopravní problém potřebuje řešit (např. výstavba nové infrastruktury, změna linek veřejné dopravy, zavedení nízkoemisních zón).
Využijte software pro stanovení minimálních standardů kvality modelů pro dopravní plánování pro vygenerování vzorové technické specifikace jako podklad pro vytvoření dopravního modelu. Zadejte účel dopravního modelu, velikost řešené oblasti a požadované parametry, výstup pak využijte pro komunikaci s dodavatelem modelu.
Jedním z výstupů projektu je Metodika pro tvorbu a hodnocení makroskopických dopravních modelů. Obsahuje obecné informace o dopravních modelech, postupy pro jejich tvorbu a hodnocení. Metodika dále poskytuje doporučení pro požadavky na vstupní data, informuje o procesech kalibrace a validace dopravních modelů a pojednává o možnostech predikčních scénářů.
Dopravní modely lz e rozdělit do dvou základních skupin. Jsou to jednak makroskopické modely a jednak modely mikrosimulační. Základním kritériem je rozsah území a mírazobrazení detailů.
1. Makroskopické modely
Základním představitelem makroskopických dopravních modelů jsou tzv. čtyřstupňové dopravní modely. Využívají se především k modelování rozsáhlých komunikačních sítía k efektivnímu plánování rozvoje dopravní infrastruktury a k predikcím budoucího vývoje zatížení dopravních sítí nebo k testování možných variant úpravy těchto sítí a následným analýzám dopadů takovýchto úprav. Model stojí na datech z průzkumu dopravního chování, ve kterém se zjistí jak které socio-demografické skupiny cestují (děti, studenti, zaměstnaní, důchodci, skuoiny s nízkým příjmem, vysokým příjmem a pod.). Výstupy modelu významně ovlivňuje model demografického vývoje (jak se bude měnit struktura obyvatelstva v budoucnu, stárnutí, migrace a pod.) a současný stav území (atraktory) a modelu rozvoje území (je možné vycházet z územního plánu - pokud je někde naplánovaný silný atraktor, např. průmyslová zóna, vyvolá silnou dopravní poptávku). Jak název napovídá, tento typ dopravního modelu se skládá ze čtyř submodelů, což jsou:
• Vznik cest: V této etapě modelování dopravy se zjišťuje, kolik cest připadá průměrně za den na jednoho obyvatele, v členění na různé socioekonomické skupiny (např. zaměstnanci, studenti, senioři apod.) a podle účelu cesty (např. cesty do zaměstnání, do škol, nákupní cesty, volnočasové cesty aj.). Počty cest příslušného segmentu populace jsou známy z průzkumu dopravního chování.
• Rozdělení cest: Principem rozdělení cest je distribuce dopravní produkce z jednotlivých zón definovaných v modelovém území do ostatních zón. Hlavním parametrem pro toto rozdělení je tzv. dopravní atraktivita zón (tedy počty cest končících v dané zóně), která závisí např. na počtech pracovních míst a počtech zákazníků v obchodech a nákupních centrech. Velmi důležitá je vhodná zonace, neboli granularita modelu. Jde o to, aby velikost a počet zón v modelu byly co nejoptimálnější, co do velikosti, charakteru území a zařazení do nějaké existující správní jednotky. Zóny by měly představovat správní jednotky, u kterých jsou sledována socioekonomická data (např. data ze Sčítání lidu, domů a bytů).
• Volba dopravního prostředku: V tomto kroku jsou cesty rozděleny dle dopravního módu. Definice módu velmi závisí na možnostech dopravy daného regionu a typu plánovaných analýz nad modelem. Obecně jsou však většinou rozděleny na individuální automobilovou dopravu (IAD), módy veřejné dopravy a nemotorizované módy (pěší a cyklistická doprava) - multimodální. Pokud se v modelu řeší jen jeden dopravní mód (nejčastěji automobilová doprava), pak se jedná o tzv. unimodální modely. Ty jsou vhodné například pro posuzování obchvatů měst a jsou postačující pro přípravu strategického rámce pro čerpání dotací na veřejnou dopravu.
• Přidělení na síť: V tomto kroku jsou cesty, které jsou doposud definované pomocí přepravních vztahů (kolik, odkud a kam přejede osob), přiděleny na síť. Výsledkem je dopravní zatížení sítě dle jednotlivých módů dopravy.
Čtyřstupňový dopravní model se skládá z modelu dopravní nabídky a dopravní poptávky.
Model dopravní nabídky je model infrastruktury a jejích plánovaných změn v budoucích scénářích. V něm jsou graficky zavedené všechny silnice, tramvajové koleje, cyklostezky, chodníky a zavedené informace o počtech silničních pruhů, povolených rychlostech, jednosměrných ulicích, jízdních řádech MHD, délce silnic, možnostech odbočení apod. Model dopravní poptávky je model, jak budou obyvatelé chtít/potřebovat cestovat - v případě čtyřstupňového modelu je zdrojem demografická prognóza, současný stav a model rozvoje území a průzkum dopravního chování; v případě mikrosimulačního modelu je zdrojem projevená poptávka (ze směrového průzkumu dopravy a z intenzit dopravy).
Omezení čtyřstupňového dopravního modelu je zřejmé - chybí v něm zpětná vazba. Například na základě dopravní zácpy IAD na konkrétní silnici, která se projeví až v kroku Přidělení na síť, se již nezvýší počet cest MHD nebo na kole (v kroku Volba dopravního prostředku).
Modelovat je možné i různá „měkká“ opatření, například zavedení parkovací politiky, avšak model na to musí být uzpůsobený, a to vyžaduje přizpůsobit už sběr dat v průzkumu dopravního chování.
2. Mikrosimulační modely
Mikrosimulace představuje podrobnou digitální podobu reálného děje sestavenou na matematickém základě. Slouží k posouzení dopravně-inženýrských návrhů, výběr nejvhodnějšího dopravního řešení na základě porovnání variant, atd. Na rozdíl od makroskopických modelů neumožňuje predikce, neboť do těchto modelů nevstupují funkce dopravního chování.
Otázky, které by měly vést k volbě vhodného dopravního modelu:
• Jak velké území bude v modelu řešeno a v jakém detailu?
• Bude model vytvářet predikce budoucího stavu? (příp. jaké?)
• Jaká jsou k dispozici data o dopravní infrastruktuře, využití území, dopravním chování obyvatel?
• Jak podrobné výsledky budou vyžadovány? (např. přepravní vztahy, intenzity na komunikacích, rychlosti v síti, MHD dopravní toky, cestovní čas a cena, využití stanic a zastávek, délky kolon, hustota dopravního proudu, parkovací politika, P+R, atd.)
• Jaké sociodemografické skupiny budou v modelu sledovány? (studenti, pracující, lidé v důchodovém věku, nezaměstnaní, atd.)
• Jaké typy cest bude model sledovat? (cesty do zaměstnání, školy, nákup, volnočasové aktivity, atd.)
• Jaké módy dopravy budou v modelu zahrnuty? (unimodální/multimodální)
• Bude v modelu zahrnuta nákladní doprava?
Dopravní model si uživatelé často představují jako kartogramy zatížení dopravní infrastruktury (v různých časových horizontech a různými dopravními módy) - kartogramy jsou však až výstupem dopravního modelu. Tyto výstupy vznikají v případě čtyřstupňového dopravního modelu po kombinaci několika modelů budoucího vývoje a zatížení dopravní sítě ve speciálním softwaru (např. PTV Vissum, EMME apod.).
