Hur sårbart är vägnätet för utbredda avbrott?

1. Hur sårbart är vägnätet för utbredda avbrott? Erik Jenelius Avd. för transport- och lokaliseringsanalys Inst. 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. Rutnät • Undviker kombinatoriska problem • Alla ytor täcks av lika många celler

7. Rutnät • Undviker kombinatoriska problem • Alla ytor täcks av lika många celler • Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser

8. Rutnät • Undviker kombinatoriska problem • Alla ytor täcks av lika många celler • Lätt att kombinera med sannolikheter/frekvenser • Ju fler rutnät, desto högre noggrannhet

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: • Omvägar finnsResenärer väljer kortaste omvägen, eller skjuter upp resan till efter avbrottet • Inga omvägar finnsOtillfredsställd 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

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. Skillnad cell/enskild länk • Alla länkar stängs jämfört medSlumpmässig meter väg stängs • 11 värsta rutorna finns i Skåne • Nätverkets täthet av liten betydelse, till skillnad från avbrott på enskilda länkar

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