3.19 Dynamisk rutevalg

Kapitlet er revidert i 2011 av Tor-Olav Nævestad og Alena Høye (TØI)

Problem og formål

I større byer og tettsteder er overbelastning av vegnettet ofte et problem, særlig i rushtiden. Køer skaper forsinkelser og irritasjon og kan friste enkelte førere til å velge antatte snarveger gjennom boligområder. Ikke alle førere kjenner imidlertid den optimale kjøreruten mht. reisetid, kjøretøykostnader, miljøeffekter og ulykkesrisiko. Førere vil derfor ikke alltid velge den kjøreruten som totalt sett medfører de laveste kostnader. Resultatet kan også være at noen ikke finner fram til reisemålet slik at de må lete, noe som vil øke trafikkmengden og ulykkesrisiko.

Hovedformålet med dynamisk rutevalgsregulering er å utnytte vegnettets kapa­sitet bedre, slik at køer og reisetider reduseres.

Beskrivelse av tiltaket

Dynamisk rutevalg har som formål å forbedre trafikkavviklingen, spesielt i byområder, ved å gi informasjon om aktuelle trafikkforhold, og i noen tilfeller også om mulige eller anbefalte alternative ruter, til trafikantene. Informasjonen baseres på trafikktellinger, f.eks. ved hjelp av elektronisk måleutstyr i asfalten, eller videoovervåkning. Man kan skille mellom to ulike typer system:

  1. Informasjon vises til alle trafikanter på variable trafikkskilt
  2. Informasjon sendes til mottakerenheter i kjøretøy.

Den første typen dynamisk rutevalgsregulering bruker variable trafikkskilt som kan vise informasjon om aktuelle hendelser, anbefalte alternative ruter, beregnet reisetid, køer eller andre forhold. Hensikten med informasjonen er å hjelpe føreren med å velge hensiktsmessige ruter for å unngå unødvendige forsinkelser (Chatterjee m.fl., 2002).

Den andre typen system kombinerer informasjon fra digitale kart med trafikkinformasjon som kontinuerlig oppdateres. Kjøretøy vil som regel også være utstyrt med navigasjonssystemer som kan guide dem på den valgte reiseruten. Statiske navigasjonssystemer kan hjelpe brukeren med å finne den korteste eller raskeste ruten på grunnlag av historiske data som for eksempel er lagret i et digitalt vegkart. Dynamiske navigasjonssystemer bruker i tillegg sanntidsinformasjon om aktuelle trafikkforhold. Basert på oppdaterte trafikktellinger kan reisetiden mellom to vegpunkter beregnes for ulike rutevalg, slik at føreren kan velge den ruten som gir kortest reisetid. Slike systemer forutsetter at kjøretøy er utstyrt med mottakerenheter. RDS-TMC (Radio Data System-Traffic Message Channel) er for tiden det eneste standardiserte språkuavhengige dynamiske rutevalgssystemet som finnes i Europa (Vägverket, 2003). I 2005 hadde systemet fem millioner mottakere i Sverige, Danmark, Tyskland, Frankrike, Nederland, Spania, Storbritannia, Finland, Sveits, Italia, Norge og Belgia (Vägverket, 2005).

Virkning på ulykkene

Hovedformålet med dynamisk rutevalgsregulering er å forbedre trafikkavviklingen, ikke sikkerheten. Sikkerheten kan likevel bli påvirket gjennom nettverkseffekter og lokale effekter av trafikkinformasjonen.

Nettverkseffekter på sikkerheten: Hvis informasjonen fører til en omfordeling av trafikken kan dette føre til at det totale antall kjøretøykilometer endrer seg, at trafikken som endrer rutevalg kjører på veger som er mer eller mindre sikre enn de vegene hvor trafikken ellers hadde kjørt, at trafikkmengden og dermed ulykkesrisikoen på enkelte veger endrer seg, at gjennomsnittsfarten endrer seg og at mindre trafikk står i kø (Chatterjee og McDonald, 2004; Høye m.fl., 2011). Dermed kan ulykkestallet endre seg både på hovedvegene og på vegen som tar opp omdirigert trafikk (Annino, 1998).

Lokale effekter på sikkerheten: Når førere får informasjon om aktuelle trafikkforhold eller alternative kjøreruter, kan dette føre til distraksjon eller atferdsendringer. Distraksjon øker som regel ulykkesrisikoen (Rothengatter m.fl., 1997; Vaa m.fl., 2006). Hvis førere endrer kjøreatferd kan dette også medføre økt ulykkesrisiko, for eksempel ved nedbremsing eller skifte av kjørefelt (Erke og Gottlieb, 1980; Abdulhai og Look 2003; Erke m.fl., 2007). Årsaker til slike atferdsendringer kan være bl.a. at førere trenger tid til å lese eller forstå informasjonen eller til å vurdere mulige ruteendringer før de kommer til neste avkjøring, at de vil være forberedt på å kjøre av vegen, eller at de vil kjøre ekstra forsiktig i tilfelle det er kø på vegen.

Det finnes kun få studier som har evaluert virkninger av dynamiske rutevalgssystemer på antall ulykker. Gjennomføringen av ulykkesstudier er ofte vanskelig fordi det fortsatt er få systemer i bruk og fordi mange eksisterende systemer ikke er ferdigutviklede eller fortsatt på prøvestadiet. I tillegg er virkningene i stor grad avhengig av lokale og aktuelle forhold ved vegnettet og trafikken slik at det er vanskelig å trekke generelle konklusjoner (Vägverket, 2003).

Informasjon vises til alle trafikanter på variable trafikkskilt

Det er funnet tre studier som har forsøkt å tallfeste virkningen på antall ulykker. I én av studiene ble det observert en reduksjon av antall ulykker (Toft Wendelboe, 2003). I de to andre studiene ble det ikke observert noen endring av antall ulykker (Tarry og Pyne, 2003, 2004). I alle tre studiene har de evaluerte systemene vært i drift i kort tid før og under evalueringen, slik at antall ulykker er for lite til å kunne gi statistisk pålitelige resultater. Ingen av studiene har kontrollert for forstyrrende variabler, trafikkmengde eller generell ulykkesutvikling.

Toft Wendelboe (2003) har evaluert et dynamisk rutevalgssystem med hendelsesvarsling, reisetidsinformasjon og anbefalinger om alternative ruter på Køge motorveg sør for København. Systemet ble brukt under ombyggingen av motorvegen fra 4- til 6-feltsveg. Det ble observert en reduksjon i antall ulykker mens vegutbyggingen pågikk.

Tarry og Pyne (2003) har evaluert virkningen av variable teksttavler med hendelsesvarsling på motorvegen M90 nord for Edinburgh. Tarry og Pyne (2004) har evaluert et forsøk på å regulere trafikken på motorvegen som går gjennom Glasgow (M8) ved hjelp av rampekontroll og variable teksttavler med informasjon om reguleringsstatus og oppfordring om å bruke alternative veger. I begge studiene var antall ulykker uendret. Resultatene fra begge studien viser ingen endring i antallet ulykker.

Lokale effekter av informasjon på variable teksttavler på trafikksikkerheten ble undersøkt i Norge av Erke m.fl. (2007) og Høye m.fl. (2011) ved hjelp av videoobservasjoner. Studien til Erke m.fl. (2007) tyder på at det er flere førere som bremser når det vises hendelsesinformasjon med en anbefaling om en alternativ rute på en variabel teksttavle, noe som kan tenkes å medføre økt ulykkesrisiko. I studien til Høye m.fl. (2011) ble det funnet en mulig reduksjon av antall kjøretøy som kjører med svært korte tidsluker når det vises køvarsling (sammen med hendelsesvarsling) på variable teksttavler. Gjennomsnittlig fart og tidsluker var uendret.

Informasjon sendes til mottakerenheter i kjøretøy

Det er kun funnet én studie (Perez m.fl., 1996) som har forsøkt å sammenlikne antall ulykker for kjøretøy med og uten dynamisk rutevalgssystem i en testperiode. Testkjøretøyene var utstyrt med navigasjon, rutevalgsregulering, og sanntids trafikkinformasjon. Det ble ikke funnet forskjeller i antall ulykker for kjøretøy med og uten slikt utstyr.

Simuleringsstudier av nettverkseffekter av dynamisk rutevalg

Det er gjennomført en rekke simuleringsstudier som prøver å estimere virkningen på antall ulykker i hele vegnettet av ulike typer dynamisk rutevalg.

En simuleringsstudie av hendelsesinformasjon på variable teksttavler i Trondheim (Høye m.fl., 2011) tyder på at omfordelingen av trafikken ved hendelser medfører en økning av antall ulykker på opp til 3-6%, avhengig av skadegrad.

Det er utført flere simuleringer av virkningene av dynamiske rutevalgssystemer hvor informasjonen sendes direkte til kjøretøy ved ulykker. Noen av resultatene viser ingen virkninger på ulykker (Stoneman, 1992; Perez m.fl., 1996), andre viser en økning av antall ulykker (Maher, Hughes, Smith og Ghali, 1993; Abdulhai og Look, 2003), eller en nedgang i antall ulykker (Jeffrey m.fl., 1987; Chatterjee og McDonald, 1999) ved en økning av andelen som bruker dynamiske rutevalgssystem. Siden resultatene er inkonsistente er det ikke mulig å trekke noen konklusjoner om hvordan slike systemer vil påvirke antall ulykker.

I studiene som viser at antall ulykker er redusert med dynamisk rutevalg (Jeffrey m.fl., 1987; Chatterjee og McDonald, 1999) er det antatt at antall kjøretøykilometer er redusert for kjøretøy med dynamisk rutevalg og at antall ulykker reduseres proporsjonalt med distansereduksjonen. Antakelsen om at det totale antall kjøretøykilometer er redusert med dynamisk rutevalg kan være realistisk. Når man ser på perioder med tett trafikk kan dynamisk rutevalg imidlertid føre til økt antall kjøretøykilometer fordi mange vil kjøre omveger for å spare reisetid (Høye m.fl., 2011). Antakelsen om at ulykkestallet endrer seg proporsjonalt med antall kjøretøykilometer derimot er diskutabel.

En av forklaringene på økende antall ulykker er at farten på mange veger øker med dynamisk rutevalg. En annen forklaring er at mange kjøretøy kjører på mindre veger med dynamisk rutevalg enn de ellers hadde gjort. Ulykkesrisikoen er som regel høyere på mindre veger med lavere vegstandard og flere kryss. Slike veger brukes i større grad med enn uten dynamisk rutevalg (Maher m.fl., 1993; Abdulhai og Look, 2003; Høye m.fl., 2011).

Studiene til Maher m.fl. (1993) og Høye m.fl. (2011) viser at redusert total reisetid henger sammen med økt antall ulykker. I studien til Maher m.fl. (1993) medfører den trafikkfordelingen som gir minst total reisetid flest ulykker, og omvendt. Forklaringen på dette er at total reisetid blir minst når trafikken spres jevnest mulig utover hele vegnettet, slik at ingen deler av vegnettet blir mer overbelastet enn andre. En slik trafikkfordeling skaper imidlertid mange konfliktsituasjoner i vegkryss og bidrar dermed til å øke ulykkestallet.

To studier har gjort simuleringer hvor det dynamiske rutevalgssystemet modifiseres slik at det ikke leder trafikanter til kryss eller veger med høy ulykkesrisiko (Abdulhai og Look 2003, Chatterjee og McDonald 1999). Anbefalinger til sjåfører om å unngå høyrisikokryss eller mindre veger ga ikke signifikant ulykkesreduksjon.

Virkning på framkommelighet

Reisetiden har ifølge flere studier vist seg å gå ned når informasjon om hendelser vises på variable teksttavler (Høye m.fl., 2011).

Informasjon vises til alle trafikanter på variable trafikkskilt: Flere studier har vist at informasjon om hendelser og anbefalte alternative ruter som vises på variable trafikkskilt fører til en omfordeling av trafikken (bl.a. Toft Wendelboe, 2003; McKenna, 2001; Richards, 2000). Andelen førere som endrer rutevalget varierer imidlertid sterkt og er sjelden over 40% (Davidsson og Taylor, 2003; Ramsky og Luk, 1997; Lindkvist, 1995; Cummings, 1994; Chatterjee m.fl., 2002; Erke m.fl., 2007). Andelen er høyere ved større forsinkelser enn ved mindre forsinkelser og større når det vises informasjon om mulige alternative ruter enn når det kun vises informasjon om en hendelse eller forsinkelse.

Evalueringen av forsøket på å regulere trafikken på M8 motorvegen som går gjennom Glasgow, ved hjelp av rampekontroll og variable teksttavler viste at reisetider gikk ned med 13% og at samlede forsinkelser gikk ned med 9% mellom kl 16-17. I den samme perioden hadde trafikkvolumet økt med 3-4% (Tarry og Pyne, 2004).

Informasjon sendes til mottakerenheter i kjøretøy: Studiene som forsøker å tallfeste virkningene av dynamisk rutevalgsregulering på fremkommelighet baserer seg også på simuleringer. Alle studiene viser redusert reisetid ved ulike andeler kjøretøy med informasjonsenheter som mottar dynamiske rutevalgsdata, særlig ved hendelser. Resultatene varierer imidlertid fra studie til studie.

En japansk modellberegning (Kawashima, 1991) viser at kjøretøy med dynamisk rutevalgsregulering kan spare opp til 11% av reisetiden. En modellberegning for London (Stoneman, 1992) viste 6-7% reisetidsforkortelse for kjøretøy med dynamisk rutevalgsregulering. Chatterjee og McDonald (1999) har beregnet dynamiske rutevalgssystemers virkninger på ulykker i tett trafikk i et urbant vegnettverk. Resultatene viser at en andel kjøretøy med dynamisk rutevalgsregulering på 30% i Southampton vil føre til en reduksjon i total reisetid på 2,4%, og en reduksjon i den totale avlagte distansen på 0,7%. Ved en andel på 15% ble den totale reisetiden redusert med 1,5%. Hvis 100% av kjøretøyene har utstyret, ble reisetids­forkortelsen anslått til 6%.

I en oppsummering av foreliggende forskning på dynamisk rutevalgsregulering, gjør Levinson (2003) rede for resultatene av 10 studier som ser på gjennomsnittlig redusert reisetid ved dynamisk rutevalgsregulering. Når man ikke inkluderer studiene som beregner tid spart ved omdirigering ved ulykker og hendelser, varierer resultatene mellom 1% og 20% redusert reisetid, avhengig av andelen kjøretøy med dynamisk rutevalgsregulering. Studiene som beregner tid spart ved omdirigering i anledning hendelser og ulykker, viser resultater som varierer mellom 15% og 55% redusert reisetid, avhengig av andelen kjøretøy med dynamisk rutevalgsregulering (Levinson, 2003).

Virkning på miljøforhold

Trafikksimuleringer viser at hendelsesinformasjon på variable teksttavler (uten informasjon om alternative ruter) i Trondheim medfører en omfordeling av mellom 0,02 og 1,9% av trafikken i Trondheim, en økning av avgassutslipp på under én prosent og en økning av støykostnadene på under 30.000 NOK (Høye m.fl., 2011). Virkningene er estimert for hele vegnettet i sentrale Trondheim ved én hendelse (stenging av ett eller to kjørefelt) som varer en halvtime i rushtrafikken. Det er ikke tatt hensyn til en rekke relevante faktorer i simuleringene, bl.a. forskjeller mellom tung og lett trafikk. Resultatene er usikre og virkningene på miljøeffektene antas å være noe overestimert.

En studie av virkninger av rampekontroll og variable teksttavler med trafikkinformasjon som er installert oppstrøms for påkjøringsrampene viste at utslipp av nitrogenoksid, hydrokarboner og CO2 var redusert (Tarry og Pyne, 2004).

Kostnader

Tre typer kostnader er forbundet med teksttavlene. Det er:

  • Kostnader ved å montere tavlene
  • Kostnader til drift og reparasjon av tavlene
  • En skyggepris på offentlige budsjettkroner

Ifølge Halsen Bidar, Larsson og Robøle (2009) er kostnaden ved å montere en teksttavle 100.000 – 500.000 kroner. Årlige driftskostnader er 5-8% av monteringskostnaden. Videre regnes avskrivingstiden til 3 – 5 år. Regnet som annuitet blir budsjettkostnaden 83.623 kroner per tavle per år ifølge Høye m.fl. (2011). Dette gjelder under forutsetning av at teksttavlen koster 300.000 kr. å montere, at den årlige driftskostnaden er 7% av monteringskostnaden og at avskrivningstiden er 4 år med en årlig kalkulasjonsrente på 4,5%. Når summen av investeringskostnaden (regnet som annuitet) og driftskostnadene multipliseres med en skyggepris på 20% (det vil si at budsjettkostnaden ganges med 1,2), blir totalkostnaden per tavle per år 125.548 kroner.

Nytte-kostnadsvurderinger

Nytte og kostnader ved dynamisk rutevalg avhenger i stor grad av hvordan det konkrete systemet er utformet, samt av lokale veg- og trafikkforhold.

En nyttekostnadsanalyse som er gjort, basert på simulerte virkninger av variable teksttavler med hendelsesinformasjon i Trondheim viser at kostnadene overstiger nytten selv under de mest optimistiske forutsetningene (Høye m.fl., 2011). Kostnadene som inngår i analysen er kostnader til installering og drift av teksttavlene. Videre er de samfunnsøkonomiske virkninger av endringer i ulykkestall, kjøretøyenes driftskostnader, reisetid og miljøeffekter (utslipp og støy) inkludert i analysen. Økt ulykkestall medfører store samfunnsøkonomiske kostnader. Disse kan ikke oppveies av den samfunnsøkonomiske nytten av redusert reisetid. En nyttekomponent som ikke er inkludert i analysen er den opplevde nytten av hendelsesinformasjonen for trafikantene. En rekke studier har vist at mange førere setter pris på slik informasjon, selv om den ikke brukes for eksempel til å endre rutevalg (Chatterjee og McDonald, 2004). Det er ikke funnet studier som har prøvd å kvantifisere denne effekten. 

Formelt ansvar og saksgang

Initiativ til tiltaket

En eventuell innføring av et slikt system i Norge må vurderes av vegmyndighetene, i lys av blant annet vegnettets kapasitet og de muligheter man ser for å utnytte denne bedre.

Formelle krav og saksgang

Det er per i dag ikke utviklet noen formelle krav til dynamisk rutevalgsregulering med tanke på innføring av tiltaket i Norge. Slike krav må eventuelt gis av vegmyndighetene. Ved innføring av systemet må bilbransjen medvirke.

Ansvar for gjennomføring av tiltaket

En eventuell utbygging av dynamisk rutevalgsregulering må gjennomføres av vegmyndighetene. Hvis deltakelse i systemet er frivillig, er det naturlig at kost­nadene dekkes ved en abonnementsordning, der de som deltar i systemet (dvs. utstyrer sine biler med mottakere) dekker kostnadene i form av en medlemsavgift.

Referanser

Abdulhai, B.& Look, H. (2003). Impact of dynamic and safety conscious route guidance on accident risk. Journal of Transportation Engineering-ASCE, Vol. 129, Issue 4. Pp. 369-376

Annino, J.M. (1998). The effects of ITS technology on accident rates. Toronto, Ontario: Institute of Transportation Engineers, Annual meeting papers.

Chatterjee, K. & M. McDonald (1999). The network safety effects of dynamic route guidance, Journal of Intelligent Transport Systems: Technology, Planning and Operations, Vol 4. Issue 3 & 4, pp: 161-185.

Chatterjee, K., Hounsell, N.B., Firmin, P.E. og Bonsall P.W. (2002) Driver response to variable message sign information in London, Transportation Research Part C, pp. 149-169

Chatterjee, K. & M. McDonald (2004). Effectiveness of using variable message signs to disseminate dynamic traffic information: Evidence from field trails in European cities, Transport Reviews, Vol. 24, No. 5, 559–585.

Cummings, M. (1994). Electronic signs strategies and their benefits. Proceedings of the Seventh International Conference on Road Traffic Monitoring and Control, 141-144. London, UK, 26-28 April 1994.

Davidsson, F. & Taylor, N. (2003). ITS modelling in Sweden using CONTRAM. TRL report 2003/04.

Erke, A., Sagberg, F. & Hagman, R. (2007). Effects of route guidance variable message signs (VMS) on driver behaviour. Transportation Research Part F, 10, 447-457.

Erke, H. & Gottlieb, W. (1980). Psychologische Untersuchung der Wirksamkeit von Wech-selverkehrszeichenanlagen. Verfahren für die zentrale Dokumentation der weg¬weisenden Beschilderung an Autobahnen. Heft 289. Forschung Strassenbau und Strassenverkehrstechnik. Bundesminister für Verkehr, Abteilung Strassenbau, Bonn-Bad Godesberg.

Høye, A., Sørensen, M. W. J., Elvik, R., Akhtar, J., Nævestad, T.-O., & Vaa, T. (2011). Evaluering av friteksttavler i Trondheim. TØI-Rapport 1153/2011. Oslo: Transportøkonomisk institutt.

Jeffrey, D.J., Russam, K. & Robertson, D.I. (1987). Electronic route guidance by AUTOGUIDE: the research background, Traffic Engineering and control 525-529.

Kawashima, H. (1991). Present status of Japanese research programmes on vehicle information and intelligent vehicle systems. Invited paper presented at DRIVE-conference, February 4-6, Brussels.

Levinson, D. (2003). The value of advanced traveler information for route choice. Transportation Research Part C, 11, pp. 75-87.

Lindkvist, A. (1995). A basis for evaluation –capacity, time consumption, and delay. Deliverable 23 of the TOSCA II project. Swedish National Roads Administration, Gothenburg, Sweden.

Maher, M.J., Hughes, P.C., Smith, M.J. & Ghali, M.O. (1993). Accident- and travel time-minimising routeing patterns in congested networks. Traffic Engineering and Control, 34, 414-419.

McKenna, R.Q. (2001). High technology, smart solutions. High technology international, 119-20.

Perez, W.A., Van Aerde, M., Rakha, H. & Robinson, M. (1996). TravTek evaluation safety study, Federal Highway Administration Publication no. FWHA-RD-95-188.

Ramsy, E. & Luk, J. (1997). Route choice under two Australian travel information systems. ARRB Research Report ARR 312.

Richards, A. (2000). VMS in Southampton: A case study. Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Transport Systems, Italy: Turin, 6-9 Nov.

Rothengatter, T., Carbonell-Vaya, E., de Ward, D., & Brookhuis, K.A. (1997). On the measurement of driver mental workload. In J.A. Rothengatter & E. Carbonell Vaya (Eds.), Traffic and Transport Psychology. Theory and application (161-171). Oxford: Pergamon.

Stoneman, B. (1992). The effects of dynamic route guidance in London. Research Report 348. Transport Research Laboratory, Crowthorne, Berkshire.

Tarry, S. & Pyne, M. (2003). 2UK- M90 COMPANION Hazard Warning  System (Tabasco project & subsequent Scottish Executive research). Faber Maunsell, European Commission – DG Energy and Transport.

Tarry S., Pyne, M: (2004). UK- M8 Motorway Ramp Metering (TABASCO project), TEMPO-secretariat, European Commision, Directorate General Energy and Transport.

Toft Wendelboe, J. (2003). Traffic Management applications on the Køge bugt motorway, Denmark, TEMPO-secretariat, European Commision, Directorate General Energy and Transport.

Vaa, T., Gelau, C., Penttinen, M. & Spyroupolou, I. (2006). ITS and effects on road traffic accidents – State of the art. Paper presented at the 13th World Congress on ITS, London, 9th oct. 2006.

Vägverket (2003). ITS Effektsamband. Uppdatering av Effektsamband 2000 med avseende på ITS, Publikation 2003:193, Borlänge: Vägverket.

Vägverket (2005). RDS-TMC i Europa. Borlänge: Vägverket.