Billedstørrelser
Transcription
Billedstørrelser
Thesis Proposals Thesis Proposals 2008-09 DTU Transport The main areas of interest to DTU Transport are planning methods for both personal transport and freight transport. This includes railways, buses, road transportation, passenger cars, sea and airborne transports. DTU Transport combines technical knowledge with knowledge of descriptive and evaluating models and solution methodology and IT. This knowledge is applied in research as well as in the courses taught at DTU Transport. Approximately 2/3 of the yearly revenue of DTU Transport comes from external cooperation. This means that DTU Transport has a wide range of contacts to both authorities, public and private companies. Both bachelor and master theses carried out at DTU Transport are heavily influenced by this fact. Master thesis at DTU Transport The majority of the theses written at DTU Transport are oriented towards development and analysis of quantitative methods for complex planning problems within traffic, transport and logistics. Therefore, deep understanding of subjects within statistics and/or operations research is often a prerequisite for carrying out a master thesis at DTU Transport. In this booklet a number of examples of subjects for thesis projects are given. The booklet is divided into chapters covering the main areas of research. The majority of the projects listed are oriented towards practical applications. These projects are often carried out in close collaboration with an external organisation. However, it is also possible to do a theoretically based thesis project. In addition to the proposals listed in this booklet you are welcome to suggest your own mater thesis subject. The descriptions of the subjects are in written in Danish and in English. In case you would like more information of some of the subjects written in Danish you will have to contact the advisor listed. All master thesis students are assigned to a room at DTU Transport together with the other master thesis students. Bachelor students are usually assigned to one of the department’s databars. Also, students are provided with access to both hardware and software relevant to the thesis project. Contacts You welcome to contact one of the following persons for more information on the thesis subjects: - - - Transport and Logistics optimization o Professor Oli B.G. Madsen, room 028, phone 4525 1526, e-mail: [email protected] Traffic and Transport modelling o Professor Otto Anker Nielsen, room 010, phone 4525 1514, e-mail: [email protected] Rail Transport Engineering o Assistant Professor Alex Landex, e-mail: [email protected] Decision Modelling and Evaluation Methodology o Professor Steen Leleur, room 040, phone 4525 1530, e-mail [email protected] Intelligent Transport Systems o Associate Professor René Munk Jørgensen, room 035, phone 4525 1513, e-mail: [email protected] 2 - - Transport economy o Head of centre, ModelCentre, room 108A, building 116, phone 4525 6557, e-mail: [email protected] Traffic safety o Senior scientist, room 107A, building 116, phone 4525 6506, e-mail: [email protected] Further information on the DTU Transport activities can be found at the DTU Transport homepage at: www.transport.dtu.dk 3 THESIS SUBJECTS IN TRANSPORT AND LOGISTICS OPTIMIZATION ..................................................... 6 Large neighbourhood search for the dial-a-ride problem .............................................................................. 8 Branch-and-cut for the vehicle routing problem with simultaneous delivery and pickup .............................. 8 Solving the berth scheduling problem ........................................................................................................... 9 Heuristics for the container stowage problem ............................................................................................... 9 Solving real-life optimization problems from the transportation industry .................................................... 10 Implementing simple vehicle routing problem heuristics on graphics processing units .............................. 10 Cutting planes for the capacitated vehicle routing problem: exact separation ............................................ 11 Crossdocking problems ............................................................................................................................... 12 Optimisation of container operations in port terminals ................................................................................ 13 Fleet redeployment in transport networks ................................................................................................... 13 Dynamic planning of telebusses.................................................................................................................. 14 THESIS SUBJECTS IN TRAFFIC AND TRANSPORT MODELLING ........................................................... 16 Thesis Subjects in Road Transport, Simulation and Capacity .................................................................... 18 Mesosimulering af biltrafik ...................................................................................................................... 18 Dynamisk vejvalgsmodel ........................................................................................................................ 19 Opbygning af krydsmodeller fra digitale kort .......................................................................................... 20 Trængselsudvikling i København ............................................................................................................ 21 Variabilitet af speed-flow relationer ......................................................................................................... 22 Road Transport, Route Choice.................................................................................................................... 23 Estimation af adfærdsparametre for rutevalg i biltrafik ud fra GPS-data ................................................ 23 Fortolkning af bilisters turmønstre baseret på GPS data ........................................................................ 24 Road Pricing ................................................................................................................................................ 25 Test af Mapmatching algoritmer for biltrafik ............................................................................................ 25 Robusthed af GPS-baseret road pricing ................................................................................................. 26 Undersøgelse af Value of Travel Time-fordelingers betydning for rutevalg og evaluering af road pricing ................................................................................................................................................................ 27 Optimering af prissætning i road pricing systemer ................................................................................. 28 Bus transport ............................................................................................................................................... 29 Bedre buskøreplan i København ............................................................................................................ 29 Optimering af busfrekvenser i København ............................................................................................. 30 Public transport, route choice ...................................................................................................................... 31 Rutevalgsmodeller for kollektiv trafik ...................................................................................................... 31 Adfærdsparametre for passagerer i kollektiv trafik ................................................................................. 32 Valg af tilbringertransport til tog .............................................................................................................. 33 Modellering af passagerers rutevalg ved forsinkelse.............................................................................. 34 Trafikberegninger af højhastighedsbaner i Skandinavien ...................................................................... 35 Air Transport ................................................................................................................................................ 36 Passagerers valg i flynet ......................................................................................................................... 36 Flyoptimering i Grønland ......................................................................................................................... 37 Demand Modelling and Research Issues ................................................................................................... 38 Regionaløkonomiske konsekvenser af store trafikprojekter ................................................................... 38 Estimation og kaliberering af stokastisk rutevalg med anvendelse af sub-paths ................................... 39 GA-baseret rutevalgsmodellering ........................................................................................................... 40 En undersøgelse af Value of Travel Time-fordelinger og disses indflydelse på Cost-Benefit-analyser . 41 THESIS SUBJECTS IN DECISION MODELLING AND EVALUATION METHODOLOGY .......................... 42 Strategic impact measurement in appraisals of large infrastructure projects ............................................. 44 Project Evaluation and Risk Analysis .......................................................................................................... 45 Impact analysis for road projects in GIS ..................................................................................................... 46 Investigating the Value of Travel Time distributions and their influence on Cost-Benefit Analyses ........... 47 4 THESIS SUBJECTS IN RAIL TRAFFIC PLANNING ..................................................................................... 48 High speed railway lines in Denmark .......................................................................................................... 50 Suburban railway lines around the city of Odense ...................................................................................... 51 PROJECT IDEAS FOR PROJECTS IN COOPERATION WITH MOVIA ....................................................... 52 Project Proposals for Theses in Cooperation with Movia ........................................................................... 54 5 THESIS SUBJECTS IN TRANSPORT AND LOGISTICS OPTIMIZATION 6 7 Large neighbourhood search for the dial-a-ride problem ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: The dial-a-ride problem (DARP) is a variant of the vehicle routing problem where passengers are transported from one point to another using taxis or minibuses. In one variant of the problem costs must be minimized while a respectable service quality must be achieved. A successful heuristic for vehicle routing problems is the large neighbourhood search (LNS). It has been applied to problems similar to the DARP, but never to the DARP itself. It is likely that a good implementation of the LNS heuristic would be competitive with existing DARP heuristics. PROJECT DESCRIPTION: In this project you have to implement a LNS heuristic for a simple variant of the DARP. From there the project can take different paths: solving more realistic versions of the DARP or combining the LNS heuristic with other heuristics or exact optimization methods. PREREQUISITES: 13440, Routing and Scheduling in Transport. Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). The course 42133, Optimization using metaheuristics is useful but not necessary. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. Branch-and-cut for the vehicle routing problem with simultaneous delivery and pickup ADVISOR: Associate professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: In the vehicle routing problem with simultaneous delivery and pickup (VRPSDP) one has to design vehicle routes where some goods are delivered at the customers (e.g. full soft drink bottles) and some are picked up (e.g. empty soft drink bottles). The pickup and delivery should take place simultaneously such that each customer is visited only once in order to minimize inconvenience. PROJECT DESCRIPTION: The aim of this project is to solve the VRPSDP to optimality using branch-and-cut. A suitable model has to be created, valid inequalities should be found and separation algorithms must be implemented. This is a rather theoretical project, but some programming is also necessary. PREREQUISITES: A good understanding of integer programming. The course 13440, Routing and Scheduling in Transport. Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students 8 Solving the berth scheduling problem ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: In a large port many container ships are docking within a short time frame. The ships are operating with a tight time schedule and should leave the port as early as possible. The choice of docking-sequence and -positions is a complicated optimization problem called the berth scheduling problem (BAP). PROJECT DESCRIPTION: The aim of this project is to first investigate some of the models that have been proposed for the BAP and thereafter implement solution methods for one or more of these models. The solution methods can be heuristic or exact depending on the interests of the student(s). PREREQUISITES: The course 13430, Transport Network Optimisation. Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. Heuristics for the container stowage problem ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: Planning how containers should be stored on the containerships transporting merchandise between ports in Europe or between the continents is certainly not an easy task. Many constraints must be taking into account: Balance of the ship, unloading order, stacking constraints and special requirements of the containers (e.g. some containers need a power supply for cooling the container content). PROJECT DESCRIPTION: Different models for the container stowage problem should be investigated and a metaheuristic for solving the problem should be designed and implemented. PREREQUISITES: The course 13430, Transport Network Optimisation. Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). The course 42133, Optimization using metaheuristics is useful but not necessary. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students 9 Solving real-life optimization problems from the transportation industry ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: Transvision is software-company in Copenhagen specializing in developing software for solving vehicle routing problems. Jeppesen is specializing in software for optimization in the airline industry. Both companies are often faced with challenging real-life problems that require new ideas. PROJECT DESCRIPTION: We contact one of the two companies to learn which problems they are struggling with at the moment. The aim of the project is to model the real-life problem and designing and implementing suitable solution methods for it. PREREQUISITES: 13440, Routing and Scheduling in Transport. Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). The course 42133, Optimization using metaheuristics may also be useful. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students Implementing simple vehicle routing problem heuristics on graphics processing units ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: Graphic processing units (GPUs) found on mainstream graphic cards are traditionally used for producing 3D graphics for computer games and visualization software. In the recent years the GPUs found on mainstream graphic cards have become extremely powerful and at the same time become flexible enough to be programmed in a high level programming language. This development means that GPUs now can be used for many tasks apart from just generating 3D graphics and that the GPU sometimes outperforms traditional CPU based computation by a large margin. The impressive performance is achieved by parallel processing. See for example www.nvidia.com/cuda. PROJECT DESCRIPTION: First part of the project is to understand how GPUs work and how they can be programmed. In the second part of the project a simple, parallel-processing heuristic for a vehicle routing problem must be designed and implemented on the GPU. The GPU enabled heuristic should be compared to traditional heuristics. PREREQUISITES: Strong programming skills. A good understanding of computer architectures. Experience with one of the following programming languages: C, C++, Java or C#. The course 13440, Routing and Scheduling in Transport is useful but not necessary. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students 10 Cutting planes for the capacitated vehicle routing problem: exact separation ADVISOR: Associate professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: The capacitated vehicle routing problem (CVRP) is one of the simplest and most studied variants of the vehicle routing problem. Several classes of valid inequalities have been proposed in the scientific literature. However, a clear comparison of the relative strength of these families of valid inequalities does not exist. PROJECT DESCRIPTION: This is a rather theoretical project that aims at evaluating the strength of classes of valid inequalities for the CVRP. Exact algorithms for detecting violated inequalities should be designed and implemented; such algorithms could simply be based on solving certain mixed integer programs. The result of the project is an empirical study that evaluates the strength of the chosen valid inequalities. PREREQUISITES: A good understanding of integer programming and mathematics. The course 13440, Routing and Scheduling in Transport. Programming experience is a plus but is not mandatory. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. 11 Crossdocking problems ADVISOR: Associate Professor Stefan Røpke ([email protected]) BACKGROUND: When transporting goods from A to B it is sometimes useful to consolidate shipments at a terminal. Consider for example three producers and three consumers. If every producer ships to every consumer and each shipment is smaller than a truckload then it can be beneficial to first transport the goods from producers to a terminal, reload the vehicles at the terminal and then make consolidated shipments from the terminal to each consumer that mixes products from all three producers. If no inventory is kept at the terminal then these terminals are called crossdocks. Operating a crossdock and scheduling the shipments are a complicated affair and operation research methods can be used to optimize the process. PROJECT DESCRIPTION: At least two projects related to crossdocking can be envisioned. The first project is based on one of the operations research problems related to crossdocking that have been identified in the literature: the problem should be described and modelled and a suitable solution method should be designed and implemented. The solution method could be of exact or heuristic nature. The second project would be based on a real-life case. DTU Transport is already involved in a reallife project dealing with cross-docking and the student could work on the case and use the data from the project. This project would also involve modelling and solution methods. PREREQUISITES: One of the courses 13440, Routing and Scheduling in Transport and 13430, Transport Network Optimisation are required Experience with one of the following programming languages: C++, Java or C# (or similar). NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students 12 Optimisation of container operations in port terminals ADVISOR: Professor Oli B.G. Madsen ([email protected]) BACKGROUND: As a result of globalization and economic growth, the need for container transportation has become very significant, and consequently so has the competition between ports. Port competitiveness is measured in capacity and efficiency and, thus, the importance of efficient handling in container terminals is constantly increasing. The terminal operations are mainly carried out by “rules of thumbs” and optimization methods are rarely used – if used at all. However, there is a demand for effective methods for decision-making in terminals and the goal for the project is to develop optimization systems for handling problems, faced in port container terminals. PROJECT DESCRIPTION: The project can – dependent of the student(s)’s interests – take different directions. A number of different operations are carried out in container terminals and the project can in principle focus on loading/unloading of ships, route planning for terminal vehicles, or container positioning in the terminal yard. The project can be rather theoretical or practical and the focus can be either on the modeling of the problem or on development of solution methods. If the student(s) prefer(s) to focus on solution methods, the project can produce exact methods (e.g. cuts) or heuristics. PREREQUISITES: At least one advanced course on transport optimisation (preferably ”13430 Transport Network Optimisation”). Furthermore, the course ”13430 Routing and Scheduling in Transport” is preferred. If the focus is on development of solution methods, some programming experience is required. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. Fleet redeployment in transport networks ADVISOR: Professor Oli B.G. Madsen ([email protected]) BACKGROUND: In the process of designing a transport network you often meet the problem of how to change the fleet deployment from the present transport network to the new transport network which is suggested. This is in particular a problem in connection with redesign of maritime transport networks. PROJECT DESCRIPTION: Develop models and optimal/heuristic solution methods for redeploying the fleet in connection with changes in a transport network. Focus in particular on maritime transport networks. Finally compare to other means of transport. PREREQUISITES: At least one advanced course on transport optimisation (preferably”13430 Transport Network Optimisation”). Furthermore, the courses ”13430 Routing and Scheduling in Transport” and/or “13435 Optimisation of Operational Transport Systems” are preferred. Some programming experience is required. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. 13 Dynamic planning of telebusses ADVISOR: Professor Oli B.G. Madsen ([email protected]) BACKGROUND: In less densely populated areas it is often too expensive to use usual busses running after a fixed time table. Instead the use of smaller vehicles with 9-15 seats are used dynamically adjusting to the customer needs. In order to schedule these vehicles it is necessary to have a fast and efficient planning system. PROJECT DESCRIPTION: Develop models and optimal/heuristic solution methods for the planning of telebusses where the customer requests are appearing dynamically. Consider a reallife case from Northern Zealand. Consider also situations where the telebusses may have fixed stops (both in time and in location) and in between these fixed stops the route may vary dynamically according to customer requests. The project may be coupled with the FLEXtrafik project suggested by Movia. PREREQUISITES: At least one advanced course on transport optimisation (preferably”13430 Transport Network Optimisation”). Furthermore, the courses ”13430 Routing and Scheduling in Transport” and/or “13435 Optimisation of Operational Transport Systems” are preferred. Some programming experience is required. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. 14 15 THESIS SUBJECTS IN TRAFFIC AND TRANSPORT MODELLING 16 17 Thesis Subjects in Road Transport, Simulation and Capacity Mesosimulering af biltrafik PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Evt. professor Mike Florian, Centre Research on Transport (CRT), Univ. of Montreal, og Senior forsker Michael Mahut, INRO Montreal. BAGGRUND FOR PROJEKTET: Mikrosimuleringsmodeller kan kun beregne små til mellemstore vejnet, og kræver en stor indsats til kodning af data, kalibrering og validering. Derudover er de vanskelige at validere for store trafiknet, idet der ikke er en ydre teoriramme, der f.eks. sikrer konvergens mellem flow og simulering. Dynamiske vejvalgsmodeller på den anden side kan ikke beskrive detaljer vedrørende trafikafvikling i kryds og tilbagestuvning af trafik. Softwaren Dynameq er en meso-simuleringsmodel, der således beskriver mange elementer af trafikafvikling, der mangler i dynamiske vejvalgsmodeller, men som samtidigt har en mere overkommelig regnetid end mikrosimulering. Derudover bygger den på en teoriramme, der i højere grad sikrer f.eks. konvergens af løsningsalgoritmen. DTU Transport har i længere tid haft samarbejde med INRO vedrørende forskning i mesosimulering. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet, der evt. delvist kan finde sted i Montreal, undersøges udvalgte forbedringsmuligheder af Dynameq. Det kan være forbedringer af simuleringsmodellen – f.eks. modellering af forskellige ønskelige hastigheder for forskellige biltyper/præferencer, eller forbedring af rutevalgsmodellen med nyttefunktioner fra DTU Transport. Som case benyttes Motorring 3, hvor DTU Transport allerede har et omfattende datagrundlag. FORUDSÆTININGER: Viden om simulering og statistik. Viden om vejtrafikteknik, f.eks. som i kursus 13220 Vejsimulering. Viden om rutevalgsmodeller og GIS svarende til 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, samt 13141 Rutevalgsmodeller. Gerne viden svarende til 13130 Trafikmodeller. CRT er et internationalt førende institut og der forventes en indsats svarende til niveauet der. SPROG: Af hensyn til medvejledning skal projektet skrives på Engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 18 Dynamisk vejvalgsmodel PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Rasmus Dyhr Frederiksen, Rapidis Aps. FØLGEGRUPPE: Resultater kan evt. præsenteres for Vejdirektoratet. BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i samarbejde med Rapidis udviklet en dynamisk vejvalgsmodel, der modsat statiske modeller beskriver variationen af rejsetider over døgnet, variation af tider langs en rute som funktion af det tidspunkt den enkelte vej benyttes, samt kødannelse på vejene og tilbagestuvning i den forbindelse. De forskellige rejsetider på forskellige tider af dagen betyder at bilisternes rutevalg også afhænger af turtidspunkt. Modellen bygger på stokastisk nytteteori, og finder derfor ruter under en mere kompleks optimering, end blot korteste tid. Et eksempel herpå kan f.eks. være roadpricing. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet testes, analyseres og valideres modellen på et mindre case og et større case for hele København. Modellens evne til at finde ruter i tid/rum og beskrivelsen af kødannelse undersøges. Det vurderes hvorvidt modellens regnetid kan forbedres, f.eks. ved at aggregere net eller zonestruktur. FORUDSÆTININGER: Viden om simulering og statistik. Viden om vejtrafikteknik, f.eks. som i kursus 13220 Vejsimulering. Viden om rutevalgsmodeller og GIS svarende til 13003 ArcGIS og trafikplanlægning og 13141 Rutevalgsmodeller. Gerne viden svarende til 13130 Trafikmodeller. SPROG: Dansk eller engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 19 Opbygning af krydsmodeller fra digitale kort PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Rasmus Dyhr Frederiksen, Rapidis Aps. BAGGRUND FOR PROJEKTET: Trafikmodeller har traditionelt beskrevet veje som enkelte strækninger defineret med en start knude og en slut knude. Digitale kort (KRAKS, Teleatlas, Top10DK, m.v.) har ofte dobbeltdigitaliseret veje, hvis der er midterrabat. Dette betyder at et vejkryds kan bestå af mange kanter, hvilket gør det vanskeligt at bruge digitale kort som datagrundlag for traditionelle trafikmodeller. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet udvikles metoder til at beskrive vejkryds i trafikmodeller baseret på data fra standard digitale kort. Projektet gennemføres i samarbejde med Rapidis Aps. FORUDSÆTININGER: Viden om simulering og statistik. Viden om vejtrafikteknik, f.eks. som i kursus 13220 Vejsimulering. Viden om rutevalgsmodeller og GIS svarende til 13003 ArcGIS og trafikplanlægning. God viden om programmering. SPROG: Dansk eller engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 20 Trængselsudvikling i København PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Christian Würtz, Christian Overgaard Hansen FØLGEGRUPPE: Københavns Kommune BAGGRUND FOR PROJEKTET: I AKTA-projektet blev 500 bilisters kørselsmønster målt over en periode på 16-26 uger. Derved er der observeret et meget stort antal ture i vejnettet for disse bilister. Hver tur blev mapmatchet til vejnettet, der for den enkelte vejstrækning rummer oplysninger om rejsetider. Disse er tidligere i trængselsprojektet benyttet til at måle trængslen i København. Efter dette forsøg har Københavns Kommune igangsat et nyt projekt, hvor 50 bilister har installeret GPS til måling af trængsel. Samlet er der således trængselsdata for 2001, 2002 og 2003 (AKTA data) og 2005 og 2006 nye Kbh.-data. Dette giver muligheder for at undersøge udviklingen i trængslen over et længere tidsrum. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet udvikles GIS-baserede metoder til at analysere udvikling i trængsel over tid. Disse benyttes dels til at give et generelt billede af trængselsudviklingen, samt til at undersøge geografisk variation af udviklingen. Derudover undersøges også variabilitet af trængslen – altså hvor meget trængslen varierer for en given vej på samme tidspunkt dag for dag. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller. Et vist kendskab til statistik. Flair for edb. SPROG: Dansk eller Engelsk – af hensyn til følgegruppe og eksisterende dokumentation foretrækkes dansk dog. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 21 Variabilitet af speed-flow relationer PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Evt. Christian Würtz DTU Transport, og Rasmus Dyhr Frederiksen, Rapidis. BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har et stort datasæt for motorring 3, der dels består af spoledata (trafikmængder og kapacitet) fra tværsnit langs vejen, dels GPS-data (AKTA), hvor biler er fulgt over et længere stykke af vejen. Tidligere forskning har dokumenteret at sammenhængene mellem trafik og hastighed, hhv. trafik og densitet, har betydelig stokastik, dvs. at rejsetider for en given hastighed varierer. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges data yderligere, og der opbygges formler (funktioner), der dels kan beskrive middelværdien, dels variabilitet heraf. Dernæst undersøges, hvordan rutevalgsmodeller for biltrafik kan justeres, således at de inkluderer en beskrivelse af variabilitet. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller. Et vist kendskab til statistik. Flair for edb. SPROG: Dansk eller Engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 22 Road Transport, Route Choice Estimation af adfærdsparametre for rutevalg i biltrafik ud fra GPS-data PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] og Stefan Mabit. MEDVEJLEDER: Mulighed for udlandsophold ved EPFL (Lausanne, Schweiz) BAGGRUND FOR PROJEKTET: I AKTA-projektet blev 500 bilisters kørselsmønster målt over en periode på 16-26 uger. Derved er der observeret et meget stort antal ture i vejnettet for disse bilister. DTU Transport har udviklet et software, der kan generere valgsæt for bilisters rutevalg, der kan sammenlignes med de observerede rutevalg. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet estimeres bilisters rutevalg ved sammenligning af de målte ruter med genererede valgsæt. Sædvanlige modeller inddrager rejselængde, rejsetid, trængselstid og evt. road pricing. Det undersøges om vejtyper også har betydning. Variation i præferencer mellem de forskellige deltagere estimeres også. Hvis det er muligt undersøges det derudover, om der er ”bløde parametre” med betydning for rutevalg, der har betydning herfor, men som normalt ikke indgår i trafikmodeller. Det kan f.eks. gøres ved at analysere ruter, der ikke genskabes af rutevalgsmodellen, og se om der kan identificeres en systematik i disse. Projektet rummer to hoveddele – 1) analyse af modellens evne til at generere valgsæt, der inkluderer de aktuelt valgte ruter, og 2) modellens evne til at beregne korrekte valg sandsynligheder på det givne valgsæt. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller, 13135 Diskrete valgmodeller. Introduktion til statistik og gerne også 02409 Multivariat statistik. SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 23 Fortolkning af bilisters turmønstre baseret på GPS data PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] og Stefan Mabit samt civilingeniør Christian Würtz MEDVEJLEDER: Mulighed for udlandsophold ved ETH (Zürich, Schweiz) BAGGRUND FOR PROJEKTET: I AKTA-projektet blev 500 bilisters kørselsmønster målt over en periode på 16-26 uger. Derved er der observeret et meget stort antal ture i vejnettet for disse bilister, ligesom længden og lokalitet for aktiviteter (ophold) er registreret. PROJEKTBESKRIVELSE: Baseret på tidspunktet for turen, længden af opholdet ved en given lokalitet, arealanvendelsen omkring aktiviteten, samt trængsel på den pågældende vej udvikles metoder til at estimere aktiviteten for den enkelte bilist. Analysen understøttes af sammenligninger med den danske transportvaneundersøgelse (TU). FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13135 Diskrete valgmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller. Gerne også 02409 Multivariat statistik. SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 24 Road Pricing Test af Mapmatching algoritmer for biltrafik PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Civilingeniør Christian Würtz BAGGRUND FOR PROJEKTET: GPS (Global Position Systems) bruges i stigende omfang til at registrere bilers position. Imidlertid er det ofte svært automatisk at fastlægge, hvilken vej bilen kører på. I forbindelse med tidligere projekter på DTU Transport (AKTA og Trængselsprojektet) har DTU Transport udviklet nye forbedrede metoder til Mapmatching. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges, testes og sammenlignes de nye mapmatching algoritmer med tidligere simplere metoder. Eventuelle forslag til mulige forbedringer beskrives. FORUDSÆTININGER: 02713 Netværks og heltalsprogrammering. Viden om rutevalgsmodeller og GIS svarende til 13003 ArcGIS og trafikplanlægning og 13141 Rutevalgsmodeller. Flair for IT. SPROG: Dansk eller Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 25 Robusthed af GPS-baseret road pricing PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Ph.D.-studerende Martina Zabic BAGGRUND FOR PROJEKTET: GPS (Global Position Systems) bruges i stigende omfang til at registrere bilers position. Imidlertid er sker der en gang imellem udfald af signaler (positioner) – især i lukkede gaderum. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges basers på DTU Transports nuværende mapmatching algoritme hvor stor sandsynlighed der er for GPS signaludfald på bestemte strækninger i Hovedstadsområdet. Dernæst udvikles algoritmer (f.eks. billigste vej), der kan interpolere bilers rute i perioder uden signal. For kendte ruter (fra AKTA experimentet) kan signaludfald simuleres og sammenligned med algoritmen, hvorved størrelsesordenen af fejlene kan estimeres. FORUDSÆTININGER: 02713 Netværks og heltalsprogrammering. Viden om rutevalgsmodeller og GIS svarende til 13003 ArcGIS og trafikplanlægning. Flair for IT. Stor viden om programmering SPROG: Dansk eller Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 26 Undersøgelse af Value of Travel Time-fordelingers betydning for rutevalg og evaluering af road pricing PROJEKTVEJLEDER: Otto A. Nielsen MEDVEJLEDER: Jeppe Rich BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transports rutevalgsmodel har generelt beskrevet rejsendes tidsværdier ved en middelværdi og en statistisk fordeling karakteriseret af en fordelingstype og en varians (f.eks. logaritmisk normalfordeling). Bortset fra rutevalgsmodellen er det dog de gennemsnitlige værdier, der benyttes (dvs. i efterspørgselsmodellen og i de samfundsøkonomiske analser). PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges måder, hvorpå der i en samlet trafikmodel kan tages hensyn til fordelinger af tidsværdier. Det undersøges, hvordan det kan påvirke det samlede resultat, samt hvordan det kan belyse fordelingsmæssige konsekvenser af f.eks. road pricing. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende. 27 Optimering af prissætning i road pricing systemer PROJEKTVEJLEDER: Otto A. Nielsen MEDVEJLEDER: Jeppe Rich BAGGRUND FOR PROJEKTET: Road pricing virker optimalt, såfremt man kan prissætte den enkelte bilists kørsel, så prisen svarer til den marginale belastning den pågældende bilist påfører andre bilister i form af øget trængsel, og samfundet i form af eksternaliteter. Algoritmisk er det imidlertid svært at beregne denne, idet prissætningen ved et givet trafikniveau, vil medføre mindre trafik, og derved en mindre marginal belastning end før PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges måder, hvorpå man kan udregne den optimale prissætning i et givet road pricing system. DTU Transports model for Hovedstadsområdet benyttes som case. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller. En vis viden om optimeringsalgoritmer. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende. 28 Bus transport Bedre buskøreplan i København PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Alex Landex. BAGGRUND FOR PROJEKTET: Som følge af strukturreformen skal Københavns kommune fra årsskiftet rekvirere bustrafik fra Sjællands Trafikselskab, og betale for eventuelt underskud af denne drift (subsidiering). Dette giver Kommunen en langt mere aktiv rolle i forbindelse med planlægning af den kollektive trafik end hidtil. DTU Transport har i en række sammenhænge arbejdet med prognoser for kollektiv trafik (rutevalgsmodelberegninger), køreplansoptimering og simulering af køreplaner. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet analyseres og diskuteres den eksisterende buskøreplan i København. Dernæst stilles forslag til eventuelle modificeringer af netstruktur, antal ruter, standsningsmønstre, frekvenser, og endelig selve køreplanen. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafikplanlægning og 13130 Trafikmodeller. Viden om cost-benefit analyser, f.eks. svarende til 13000 Grundkursus i veje og trafik, men gerne som 13231 Avancerede vurderingsmetoder. Eventuelt 13122/13124 togsimulering/togtrafikteknik. SPROG: Da det meste baggrundslitteratur er på dansk, er dansk kendskab en forudsætning. Rapporten kan dog efter eget valg skrives på Dansk eller Engelsk, selvom dansk foretrækkes ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 29 Optimering af busfrekvenser i København PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Alex Landex. BAGGRUND FOR PROJEKTET: Busnettet i Hovedstadsområdet er kendetegnet af ruter, med meget høj belægningsgrad ned til rute, hvor der er meget få passagerer med den enkelte bus. Spørgsmålet er, om det er en hensigtsmæssig tilrettelæggelse af buskøreplanerne. DTU Transport har i en række sammenhænge arbejdet med prognoser for kollektiv trafik (rutevalgsmodelberegninger), køreplansoptimering og simulering af køreplaner. Dette udgør et teoretisk grundlag for at optimere buskøreplaner. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet udvikles metoder og algoritmer til at optimere frekvenser i et givet bussystem. Busnettet i hovedstadsområdet benyttes som case. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafikplanlægning og 13130 Trafikmodeller. Gerne også 13141 Rutevalgsmodeller. En vis viden om programmering. SPROG: Rapporten kan efter eget valg skrives på Dansk eller Engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 30 Public transport, route choice Rutevalgsmodeller for kollektiv trafik PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Rasmus Dyhr Frederiksen, Rapidis Aps. (www.rapidis.com). BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i mange år forsket i køreplansbaserede rutevalgsmodeller for kollektiv trafik, og er internationalt førende inden for dette område. I samarbejde med firmaet Rapidis Aps. er udviklet nye metoder for modellering af rutevalg i kollektiv trafik. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet analyseres hvordan en sådan model beskriver passagerers valg i et kollektivt trafiknet. Som case kan benyttes DTU Transport’s net for hovedstadsområdet. Der fokuseres dels på modellens evne til at generere valgsæt – altså at finde de ruter, som passagerer potentielt vælger imellem – samt modellens evne til at udregne valgsandsynligheden for den enkelte rute. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafik, 13130 Trafikmodeller. SPROG: Dansk eller Engelsk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 31 Adfærdsparametre for passagerer i kollektiv trafik PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Stefan Mabit. Mulighed for udlandsophold ved EPFL Lausanne, Schweiz BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i mange år forsket i køreplansbaserede rutevalgsmodeller for kollektiv trafik. Parametrene i sådanne modeller estimeres ofte ud fra interviewundersøgelser – enten Stated Preference eller Revealed Preference. Ofte giver forskellige estimationer stort set ligeværdige statistiske fit, men med ret forskellige valgsandsynligheder, når modellerne køres på virkelige net og sammenlignes med observationer. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges nærmere følsomheden af forskellige parametre for rutevalgsmodeller og deres beskrivelse af passagers valg. Den kvantitative analyse suppleres af mere kvalitative interview og analyser af passagerers valg. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafik, 13130 Trafikmodeller, 13135 Diskrete valgmodeller og 13141 Rutevalgsmodeller SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 32 Valg af tilbringertransport til tog PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Stefan Mabit og/eller Jeppe Rich. Mulighed for udlandsophold ved EPFL Lausanne, Schweiz. FØLGEGRUPPE: Evt. DSB S-tog. BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i mange år forsket i køreplansbaserede rutevalgsmodeller for kollektiv trafik. Et særligt spørgsmål i sådanne modeller er beskrivelsen af, hvilket transportmiddel man benytter til tognettet, eksempelvis gang, cykel, bil eller bus. Dette spørgsmål er forholdsvist simpelt modelleret i eksisterende rutevalgsmodeller. I princippet er dette let at inkludere matematisk/softwaremæssigt, men problemet har ligget i mangel på adfærdsdata. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges og estimeres rutevalgsmodeller for kollektiv transport, der inkluderer tilbringertransportmidler. Der tages udgangspunkt i Transportvaneundersøgelse (TU), der rummer en række interviews herom. Da der imidlertid ikke er information om alternative transportmidler og ruter, og den benyttere rute kun er beskrebet ved hjælp af en sekvens af valgte transportmidler, består projektet af flere komponenter. 1) Skøn/beregning af den foretagne rute, 2) Beregning af alternative ruter ved brug af DTU Transport’s rutevalgsmodel og ArcGIS, 3) estimation af samlet rutevalg, FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafik, 13130 Trafikmodeller, 13135 Diskrete valgmodeller og 13141 Rutevalgsmodeller SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 33 Modellering af passagerers rutevalg ved forsinkelse PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Alex Landex FØLGEGRUPPE: Elsebeth Seest, DSB S-tog, Rasmus Dyhr Frederiksen og Bjarke Bruun (Rapidis) BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i samarbejde med Rapidis udviklet en rutevalgsmodel, der simulerer passagerers ændrede rutevalg, når der opstår forsinkelser i tognettet. Modsat de fleste andre sådanne modeller, beregner modellen først passagerernes planlagte rute baseret på en stokastisk model, der i princippet kan inddrage forventede forsinkelser. Selvom den ikke kører med den konfiguration i dag. Dernæst simulerer eller importerer den en aktuel køreplan og modellerer passagerens faktiske rute. Såfremt der sker forsinkelser over et vist tresshold, eller aflysninger, så genberegner modellen fra dette punkt passagerens rute. Der er også mulighed for, at passageren tager andre forbindelser, f.eks. tidligere tog, der er så forsinkede, at de nu er bedste rute. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet undersøges nærmere følsomheden af forskellige parametre for rutevalgsmodellen og deres beskrivelse af passagers valg. Den kvantitative analyse kan evt. suppleres af mere kvalitative interview og analyser af passagerers valg. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13120 Kollektiv trafik, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk. Bemærk dog at adfærdsdata er på dansk. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 34 Trafikberegninger af højhastighedsbaner i Skandinavien PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Evt Christian Overgaard Hansen BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i forbindelse med EU-projekterne Transtools og TEN CONNECT udviklet den Europæiske Trans-Tools trafikmodel. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet benyttes modellen til at analysere konsekvenser af indførelse af højshastighedsbaner i Skandinavien FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13120 Kollektiv trafik, 13141 Rutevalgsmodeller. SPROG: Dansk eller Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 35 Air Transport Passagerers valg i flynet PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Evt. Rasmus Dyhr Frederiksen, Rapidis Aps. BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i forbindelse med EU-projektet Transtools udviklet en model for flypassagerers valg af ruter fra startpunkt til destination for deres tur. Modellen beskriver således valg mellem forskellige lufthavne, samt valg af flyforbindelse mellem lufthavnene. Modellen er implementeret i ArcGIS, og rummer alle lufthavne i Europa med rutelagt flytrafik, samt alle flyforbindelser. Modellen arbejder på en zonestruktur svarende til amter (NUTS III). PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet analyseres passagernes rutevalg i modellen nærmere. Forbedringsmuligheder foreslås. Eventuelle forbedringer kodes i ArcGIS Geoprocessing framework (Model Builder) – evt. ved brug af Traffic Analyst. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13120 Kollektiv trafik, 13141 Rutevalgsmodeller. SPROG: Dansk eller Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 36 Flyoptimering i Grønland PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Mette Aagaard Knudesen BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har udviklet en model for hjemmestyret i Grønland, der kan foretage en drifts- og/eller samfundsøkonomisk optimering af flynettet i Grønland PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet gennemføres en test og validering af modellen, og forbedringsmuligheder foreslås. FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13120 Kollektiv trafik, 13141 Rutevalgsmodeller. SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 37 Demand Modelling and Research Issues Regionaløkonomiske konsekvenser af store trafikprojekter PROJEKTVEJLEDER: Professor Otto Anker Nielsen, rum 010, tlf. 4525 1514, e-mail: [email protected] MEDVEJLEDER: Evt. Christian Overgaard Hansen og/eller Jeppe Rich BAGGRUND FOR PROJEKTET: DTU Transport har i forbindelse med EU-projekterne Transtools og TEN CONNECT udviklet den Europæiske Trans-Tools trafikmodel, der også rummer en regionaløkonomisk del. PROJEKTBESKRIVELSE: I projektet benyttes modellen til at analysere regionaløkonomiske konsekvenser af store infrastrukturprojekter, f.eks. Femern Broen. Projektet kan evt. gennemføres i samarbejde med Universitetet i Kiel, der har opbygget den regionaløkonomiske del af Trans-tools FORUDSÆTININGER: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller. Viden om transportøkonomi SPROG: Dansk eller Engelsk. Hvis der ønskes udlandsophold dog alene Engelsk ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende 38 Estimation og kaliberering af stokastisk rutevalg med anvendelse af subpaths Projektvejleder: Jeppe Rich Medvejleder: Stefan Mabit Følgegruppe: Jeppe Rich og Otto Anker Nielsen. Baggrund for projektet: Traditionelt beror fastsættelsen af parametre i stokastiske rutevalgsmodeller i stor udstrækning på andre modeltyper (traditionelle trafikmodeller som giver tidsværdier til forskellige tidskomponenter) og ikke fra estimation af deciderede rutevalgsmodeller. Dette er et problem fordi det der sker i rutevalgsprocessen er en selvstændig process hvor præferencer formes delvist uafhængigt af andre valg. Eksempelvis må det formodes at man får en mere ren beskrivelse af præferencer i forhold til trængsel hvilket er vigtigt i dagens situation. Projekt beskrivelse: DTU Transport har gennem de seneste år indsamlet et enormt datamateriale i et afslutte EU projekt, AKTA. I dette projekt har man oplysninger om ca. 500 bilers rutevalg over en længere tidsperiode. Det har været afprøvet om man kunne lave programmer til at konstruerer valgsæt som kunne anvendes til at estimerer en rutevalgsmodel. Dette er ikke lykkedes fordi samplingen er vanskelig. En alternativ fremgangsmåde er at anvende – udelukkende – observerede ruter og så grupperer i valgsæt. Dvs. man tager alle observerede ruter fra A => B og organiserer valgsæt herefter. Denne fremgangsmåde går kun godt hvis man for alle ruter også sampler del-ruter (sub-pathes) for at få flere observationer og mere variation. Når man har datasættet på plads kan man estimerer en diskret valgmodel og dermed direkte estimere rutevalgsparametre. Forudsætninger: En stærk matematisk / statistisk profil er nødvendig. Dvs. 13231, 02402 og 13130. Projektet fordrer en del programmering som med fordel kan laves i SAS software. Kendskab til SAS er derfor en fordel. Projektet er forskningsmæssigt meget spændende og perspektiverne i forhold til meritering og publicering er store. 39 GA-baseret rutevalgsmodellering Projektvejleder: Otto Anker Nielsen Baggrund for projektet: Rutevalgsmodeller udlægger traditionelt turmatricer på trafiknettet baseret på samme nyttefunktion. I EU Projektet TEN CONNECT er der udviklet en model, hvor nyttefunktionen kan baseres på den zone, hvor den rejsende bor (zone of Generation). I TEN CONNECT var formålet at beskrive forskellen mellem tidsværdier og betalingsvillighed i forskellige lande. Konceptet kan imidlertid også overføres til regionale modeller. Projekt beskrivelse: I projektet opbygges baseret på metoderne fra TEN CONNECT en GA baseret model for Hovedstadsområdet. Denne kan beskrive at betalingsvilligheden gennemsnitligt er større for beboere fra højindkomstområder end fra lavindkomstområder. Der foretages beregninger for at analysere, hvor stor betydning en GA-baseret rutevalgsmodel har for vurdering af konkrete projekter, hvor betaling og tidsværdier har stor betydning, f.eks. indføres af bompenge/road pricing, eller anlæg af veje, der forbedrer fremkommerligheden. Forudsætninger: 13003 ArcGIS og trafikplanlægning, 13130 Trafikmodeller, 13141 Rutevalgsmodeller 40 En undersøgelse af Value of Travel Time-fordelinger og disses indflydelse på Cost-Benefit-analyser PROJEKTVEJLEDER: Otto A. Nielsen MEDVEJLEDER: Stefan Mabit og Kim Bang Salling FØLGEGRUPPE: Der vil i den udstrækning, det viser sig relevant, blive inddraget personer fra Danmarks Transportforskning. BAGGRUND FOR PROJEKTET: Den nyligt udgivne manual for samfundsøkonomisk analyse, der angiver guidelines for brugen af CB-analyser i trafik- og transportsektoren. PROJEKTBESKRIVELSE: Når investeringer i transportinfrastruktur skal vurderes, er en af de væsentligste faktorer, hvordan trafikanters rejsetider påvirkes. I forbindelse med EU projekt EURET, er det oplyst at rejsetidens andel ved evaluering af nye infrastrukturanlæg ligger i området af 70-90% af de totale gevinster. Derfor er den anvendte antagelse omkring og estimation af VTT helt centralt for CB-analyser og derved beslutningsstøtten ved infrastrukturanlæg. Det seneste årti har ført til en udvikling, hvor man i stedet for at antage en fast værdi af VTT, antager at den følger en bestemt fordeling i befolkningen. Det har naturligvis indflydelse på en CB-analyse, der inddrager VTT. Formålet med projektet er på systematisk vis, at undersøge denne indflydelse, herunder ved et relevant case studie. FORUDSÆTININGER: En række trafik- og statistikkurser, herunder kursus 13231 ”Videregående Vurderingsmetoder” samt kursus 02402 ”Introduktion til Statistik” og kursus 13130 ”Trafikmodeller”. ANTAL STUDERENDE: 1-2 studerende. 41 THESIS SUBJECTS IN DECISION MODELLING AND EVALUATION METHODOLOGY 42 43 Strategic impact measurement in appraisals of large infrastructure projects ADVISOR: Professor Steen Leleur ([email protected]) & PhD student Michael Bruhn Barfod ([email protected]) BACKGROUND: In order to make a comprehensive assessment of transport infrastructure projects it is necessary to look upon different aspects – strategic impacts – that can supplement a conventional socio-economic analysis in a composite analysis. These impacts are normally assessed in a multi-criteria analysis (MCA). Methods such as the Analytical Hierarchy Process (AHP), SMART and REMBRANDT can be used for the purpose of conducting such a MCA. However, value-function scores must be assigned to the output of these methods in order to include their results in composite analyses. By the use of these value-function scores the performance of project alternatives are reflected within each strategic impact. Moreover, they make it possible to make comparisons between various types of impacts which can be an important feature when dealing with complex decision making problems. Therefore, methods for assigning value-function scores are a necessary and essential part within the area of MCA, and the choice of methods can have a large impact on the final result of an appraisal. PROJECT DESCRIPTION: Dependent on the type of impacts to assess in a multi-criteria analysis (MCA) the choice of MCA method and thereby the choice of value-function method will vary. The use of assessment scales may also vary dependent of the method chosen. An investigation concerning the appropriateness of these value-function methods and their scales should be carried out through a theoretical study and afterwards applied to an actual case study. Using the case study it will be possible to investigate how the final outcome of the appraisal will differ depending on the methods applied. On this basis a recommendation regarding the use of value-function methods and their scales should be made. PROJECT PURPOSE: The project work can be seen as an important contribution to the decision modelling group’s (DMG) ongoing work towards the outline of an assessment framework for how to conduct multi-criteria analysis in composite appraisals of large infrastructure projects. PREREQUISITES: Course 13231 ”Appraisal Methodology” and 13235 ”Planning Theory”. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 master students. 44 Project Evaluation and Risk Analysis PROJECT SUPERVISOR: Professor Steen Leleur ([email protected]) PROJECT ADVISOR: Adjunkt Kim Bang Salling ([email protected]) EXTERNAL ADVISORS: Steen Lichtenberg (Lichtenberg & Partners) a.o. BACKGROUND: Some major lacks has been identified in the first version of the Dish Manual of Socio-economic Analysis, as there was no acceptance of embedded uncertainties within the analyses. This project proposal seeks to exploit the concepts qualitative as well as quantitative of risks and uncertainties within transport project appraisal. PROJECT DESCRIPTION: Conventionally, cost-benefit analysis (CBA) has been applied when evaluating transport investment proposals. Currently, the CBA makes use of standard key figures in the appraisal such as travel time savings, air pollution, noise etc. However, the methodology of CBA lacks a general approval on how to incorporate and interpret the underlying risks and uncertainties. Generally, when building decision support, as suggested in the Danish 2003 Manual for Socioeconomic Analysis, evaluation criteria such as net present values (NPVs), benefit cost ratios (BCRs), etc., leave the decision-makers with a single point result to judge the given project. However, no such “true” single result value exists, thus, interval results in terms of probability distributions are proposed. More informed decisions can be made by making use of Monte Carlo Simulation (MCS), where the uncertainties and risks are being translated into probability distributions depicting the BCRs in accumulated descending result curves (interval results). PROJECT PURPOSE: The main purpose of the suggested master project is to systematically assess and evaluate the risks and uncertainties embedded within transport infrastructure project evaluation by making use of a case study. Furthermore, the project seeks to exploit the various inputs as well as output distributions applied in the MCS. A special emphasis will be put on socalled Optimism Bias which has been classified to exist in the appraisal of large transport infrastructure investments. Exploring this concept in depth a side effect of this project is to investigate whether Optimism Bias exists on Danish projects. PREREQUISITES: A number of traffic- og statistics courses among others course 13231 “Appraisal Methodology” and course 02402 ”Introduction to statistics”. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 master students. 45 Impact analysis for road projects in GIS PROJECT SUPERVISOR: Professor Steen Leleur, ([email protected]) PROJECT ADVISOR: PhD student Anders Vestergaard Jensen, ([email protected]) BACKGROUND: When evaluating changes in the transport system a cost-benefit analysis (CBA) is often conducted. The foundation for the CBA is primarily the output from a transport model. The output consists among other things of level-of-service, number of travelers and transport mode. However, it can be hard to estimate other impacts such as noise, barrier- and perception effect and accidents in a precise manner. This project seeks to develop and implement an impacts assessment tool which can calculate impacts directly from the output from the traffic models used today at DTU Transport. PROJECT DESCRIPTION: It has become a requirement to conduct environmental impact analyses of larger traffic projects. Today it is also seen as a more and more important to have sustainability in mind when planning new infrastructure. Therefore there is a need for precise environmental impact analysis as a planning tool. Often a traffic model is used for estimating the travel patterns for future traffic projects. These traffic models store geographical data about the changes which take place and this information can be used for assessing the impacts. Impact models for noise, emissions, accidents and barrier- and perception effects can be implemented in the GIS environment where the traffic model operates. Such an implementation would be beneficial for conducting the CBA afterwards. The implementation of the impact models should be controllable, meaning that important parameters of the models can be changed when for example new research suggests this. PROJECT PURPOSE: The suggested project main purpose is to workout an impact model which can work together with the existing traffic models at DTU Transport. This would mean that all the calculated data from the traffic models are used in an optimal manner and by automating this procedure a more accurate analysis can be obtained. A scaled version of the proposal can be used for bachelor projects. PREREQUISITES: 13006 ArcGIS and Road Traffic Planning, 13004 Transport Impacts and 13231 Appraisal Methodology. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 master or bachelor students. 46 Investigating the Value of Travel Time distributions and their influence on Cost-Benefit Analyses PROJECT SUPERVISOR: Professor Otto Anker Nielsen, ([email protected]) PROJECT ADVISORS: Adjunkt Kim Bang Salling, ([email protected]) & Stefan Mabit, ([email protected]) EXTERNAL ADVISORS: Bo Friis Nielsen (DTU Informatics) & Mogens Fosgerau (DTU Transport) BACKGROUND: Due to the renewal of the Manual for Socio-economic Analysis, the value of travel of time (VTT) is under revision. The manual seeks to bring consistency within transport appraisals as concerns infrastructure investments. PROJECT DESCRIPTION: Investments in transport infrastructure projects is of huge importance within the society. One of key impacts in assessing the latter is to determine the travelers travel time affections. Additionally, a recent EU-project – EURET, depicted a share of 70-90% of all transport related benefits from an infrastructure projects can be directly related to travel time savings. Presumably, the value of travel time (VTT) is central in any socio-economic appraisal where the chosen methodological approach found in the manual is cost-benefit analyses (CBA). During the last decade the VTT is estimated on basis of distributions in the population instead of a single point value. This prospect, obviously, affects the CBA where the possibility of entering distribution functions instead of point values creates more and better informed decision support for the decision-makers and stakeholder. PROJECT PURPOSE: The main purpose of the suggested project is to investigate the influence of applying probability distributions instead of single point fixed values for the value of travel times. This investigation is made by evaluating relevant case studies such as fixed links, road infrastructure projects and publicly funded projects. PREREQUISITES: A number of traffic- og statistics courses among others course 13231 “Appraisal Methodology”, course 13130 “Traffic Models” and course 02402 ”Introduction to statistics”. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 master students. 47 THESIS SUBJECTS IN RAIL TRAFFIC PLANNING 48 49 High speed railway lines in Denmark PROJECT ADVISORS: Alex Landex, ([email protected]) SECONDARY ADVISOR: PhD student Bernd Schittenhelm (Rail Net Denmark / Banedanmark), ([email protected]) PROJECT BACKGROUND: High-speed railway lines are discussed in Denmark and have huge interest among politicians, media and the public. High-speed railway lines will give better service, more passengers and better use of rolling stock. However, no newer analyses have quantified the benefits and disadvantages of high-speed railways in Denmark. PROJECT DESCRIPTION: How fast can the trains run in the future in Denmark? And which impacts do higher speeds have on the amount of passengers on the railway lines? Plans for high speed railway lines in Denmark have huge interest among politicians, media and the public. The latest vision for high speed railways for Denmark had a big interest in the media but the vision was not quantified according to the cost, socio-economic impacts, travelling times and impacts on the existing railway infrastructure/timetables. The project can evaluate one or more of the following suggested high-speed railway lines: • Odense – Middelfart • Fredericia – Skanderborg • Århus – Herning • Århus – Langå/Randers • A fixed connection between Sealand at Kalundborg and Jutland at Hou (via island of Samsø) To evaluate the high-speed railway lines the RailSys tool can be used to build up timetables and simulate the timetables. Furthermore, timetable based assignment models can be used to evaluate the impacts of the passengers. The project can be carried out in corporation between DTU and Rail Net Denmark (Banedanmark) who will help providing the necessary data – e.g. the basic infrastructure data in RailSys format. PRECONDITION: A number of traffic related courses at DTU including course 13124 ”Rail Traffic Engineering”. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. 50 Suburban railway lines around the city of Odense PROJECT ADVISORS: Adjunkt Alex Landex ([email protected]) SECONDARY ADVISOR: PhD student Bernd Schittenhelm (Rail Net Denmark / Banedanmark), ([email protected]) PROJECT BACKGROUND: The city of Odense is the 3rd largest city in Denmark. The population of Odense is now 190.000 – and growing. In order not to suffer of road congestion Odense needs an effective high-class suburban transport system. PROJECT DESCRIPTION: Odense has been a railway metropol with railway lines to e.g. Nyborg, Middelfart, Kerteminde, Svendborg, Fåborg and Bogense. Today only the railway line to Svendborg and the railway across Funen exist. It is however possible to give a better service by reopening stations and old railway lines. The following railway projects for a high-class rail bound suburban transport system can be examined: • Reopening stations between Odense and Nyborg • Cooperation between the Svendborg railway line and the railway line to Nyborg • Upgrading of the railway line to Svendborg • Extending the railway line to Svendborg towards Nyborg • Reopening the railway line from Ringe (on the railway line to Svendborg) to Korrinth/Fåborg • Reopening the railway line to Kerteminde • Reopening of the railway line to Bogense • Reopening of the railway line between Nyborg and Ringe To evaluate railway lines around Odense the RailSys tool can be used to build up timetables and simulate the timetables. Furthermore, timetable based assignment models can be used to evaluate the impacts of the passengers. The project can be carried out in corporation between DTU and Rail Net Denmark (Banedanmark) who will help providing the necessary data – e.g. the basic infrastructure data in RailSys format. PRECONDITION: A number of traffic related courses at DTU including course 13124 ”Rail Traffic Engineering”. NUMBER OF STUDENTS: 1-2 students. 51 PROJECT IDEAS FOR PROJECTS IN COOPERATION WITH MOVIA, COPENHAGEN 52 53 Project Proposals for Theses in Cooperation with Movia BEST – benchmarking i europæiske byer BEST samarbejdet har eksisteret siden 2001. De involverede byer er Oslo, Stockholm, Helsinki, København, Berlin, Geneve, Wien og byer som Manchester, London, Barcelona og Prag har været med i en kortere periode. Samarbejdet går ud på, at lære af ”best practice”. Der gennemføres derfor en årlig spørgeundersøgelse i alle byer, hvor ca. 1.000 brugere og ikke-brugere af kollektiv trafik udspørges om deres holdning til ni hovedtemaer (med en masse underspørgsmål). Undersøgelsen er som sagt gennemført siden 2001 og der ligger en stor mængde data som er konsistent fra år til år, da der kun er sket mindre ændringer i spørgeskemaet. Evt. projekter kunne belyse sammenhænge mellem demografiske data og tilfredshed på tværs af byerne, eller alene for København. Der ligger uanede muligheder for at krydse data og evt. finde årsagssammenhænge eller belyse, hvilke tiltag der udløser tilfredshed eller utilfredshed. Anvendelse af OTM’s OD-matricer i busplanlægningen Kan OD-matricerne anvendes til en mere systematisk gennemgang af passagerpotentialer i buslinjers oplande? eller kan matricerne bruges til at lave linjeføring for nye linjer eller ændringer af eksisterende? Korrespondancer Korrespondancer er vigtige i det kollektive net. Hvordan kan man bedre planlægge ”sikre” korrespondancer og hvilket system kan man sætte op, hvis korrespondancen alligevel glipper (korrespondance-garanti). Fleksible køreplaner I dag opererer Movia med køreplaner med faste minuttal, til trods for, at trafiksituationen ændrer sig fra dag til dag. Hvordan kan Movia udarbejde køreplaner der i højere grad tager højde for de udsving der altid vil være i trafikken, så man undgår spildtid i køreplanerne og kunderne altid oplever, at bussen kører ”så hurtigt den kan”. Fremkommelighed Rejsetid og pålidelighed er de to vigtigste faktorer for kunderne i den kollektive trafik. Hvordan sikrer Movia, at bussen kommer hurtigere frem i trafikken og hvad er egentligt potentialet for bussernes hastighed? Kan der beregnes en teoretisk køretid, afhængig af buslinje type, betjeningsområde, trafikmængder eller antal signalregulerede kryds? Kan der opstilles en model til beregning af potentialer? Kapacitetsudnyttelse Hvad er den optimale kapacitetsudnyttelse på en given buslinje og hvordan er den eksisterende kapacitetsudnyttelse? Ville det med omflytninger være muligt at styrke tilbuddet til kunderne, så flere busser sættes ind, hvor efterspørgslen er størst? Serviceniveau i kommunerne Kommunerne er ansvarlige for det lokale serviceniveau. Det kan ofte være vanskeligt at beskrive serviceniveauet eller at sammenligne det med andre kommuner. I andre sammenhænge har det været udtrykt ved antal bustimer, frekvens, fladedækning, tilgængelighed, m.m. Hvordan kan man opstille et meningsfyldt mål og måle det ? og kan der evt. laves en beregning med udgangspunkt i en kommune. 54 Data Til brug for ovennævnte ideer kan Movia stille en del data til rådighed. I bustrafikken har Movia følgende kilder: • Taledataradio. Viser bussens position og køretider. Både i realtid og som historiske data. • BUS-PC og ABIT. Måler bussens køretid mellem stoppesteder, opholdstid ved stoppesteder og længere ophold mellem stoppestederne. Der tælles desuden på- og afstigende passagerer ved alle stoppesteder og belægningen mellem stoppesteder beregnes. Data indhentes i BUS-PC med en 5% stikprøve, svarende til at alle ture i en køreplan er målt min. én gang månedligt. ABIT måler på alle ture (dog ikke passagertal). • GIS. Vores infrastruktur (stoppesteder og buslinjer) er etableret i GIS. Vi har desuden adgang til befolkningsoplysninger og de såkaldte Mosaik data. • Kvalitetsmålinger. Vi gennemfører 20-25.000 årlige kvalitetsinterviews med kunder, hvor Movia stiller 10 spørgsmål og kvaliteten af den tur man netop befinder sig på. Det handler om chaufførens kørsel, opførsel og påklædning; bussens ind- og udvendige rengøring; skiltning og præcision ift. køreplanen. FLEXtrafik Movia står for kørslen af handicappede til fritidsformål, siddende patientbefordring på Sjælland og specialkørsel for skoleelever. Kørslen planlægges i et dynamisk ruteplanlægningsværktøj, som hele tiden optimerer på turplanlægningen. I nogle områder kan de mange små køretøjer (6-800 stk.) også benyttes af almindelige brugere, som kører til halv taxitakst. FLEXtrafik er et udviklingsområde for Movia, hvor vi skal have flest mulige kørselsordninger med for at skabe den størst mulige køretøjsflåde og dermed de bedste muligheder for at koordinere kørslen. I Danmark foregår der ikke meget forskning i denne type kørsel, som i mange kommuners budgetter fylder mere end den almindelige rutekørsel. Vores afdeling for FLEXtrafik kan uddybe projektmulighederne, hvis det er aktuelt. 55 56 DTU Transport Department of Transport Technical University of Denmark Bygningstorvet - Building 116 Vest 2800 Kgs. Lyngby Tlf. 45 25 15 24 Fax 45 93 64 12 www.Transport.dtu.dk