Bijlage beantwoording aanvullende beeldvormende vraag TROTS - Technisch rapport v- MRDH (geanonimiseerd)
Tekst van het document
Verkeersmodel V-MRDH 3.0 v2 Technische rapportage datum oplevering: 22 december 2023 – aangepast op 23-07-2024 auteurs:
Opdrachtgever
MRDH
Titel rapport
Verkeersmodel MRDH 3.0 Technische rapportage
Kenmerk
012322.20231114.R1.02
Datum publicatie
22 december 2023
Projectleider Goudappel
Sander Schoorlemmer
Status
Concept © Copyright Goudappel BV 22-12-23
Inhoudsopgave 1.
Structuur en werking verkeersmodel
3
1.1
Doel en werking verkeersmodel
3
1.2
Modelbeschrijving
4
1.3
Aanleiding verbeteringen vraagmodel
7
1.4
Modelsystematiek personenverkeer
8
1.5
Stedelijkheidsgraden
11
1.6
Stap 1: Ritgeneratie
13
1.7
Stap 2: Weerstandsberekeningen
19
1.8
Stap 3: Verkeersvraagmodule
26
1.9
Stap 4: De toedeling
30
1.10
Specifieke modules
35
1.11
Matrixverrijkingen
40
1.12
Modelsystematiek vrachtverkeer
45
1.13
Matrixkalibratie op tellingen
47
2.
Uitgangspunten basisjaar
53
2.1
Gebiedsindeling
53
2.2
Sociaal-economische gegevens
56
2.3
Netwerken
58
2.4
Verkeerstellingen
64
2.5
Kostenparameters basisjaar
66
2.6
Parkeren basisjaar
69
2.7
Stedelijkheidsgraad basisjaar
69
2.8
Parkeerplafonds basisjaar
70
3.
Totstandkoming en resultaten basisjaar 2020
72
3.1
Modelschatting 2020 vóór kalibratie op telcijfers (a priori)
72
3.2
Resultaat model 2020 na kalibratie op telcijfers
79
4.
Uitgangspunten prognoses
83
4.1
Prognosescenario’s
83
4.2
Netwerken
83
4.3
Sociaal-economische gegevens
85
4.4
Beleidsinstellingen en modelparameters
93
4.5
Parkeren prognosejaren
102
4.6
Stedelijkheidsgraad prognosejaren
105
4.7
Parkeerplafonds prognosejaren
107
5.
Resultaten prognoses
111
5.1
Mobiliteitsontwikkeling
111
5.2
Modal split
113
5.3
Verkeersprestatie
114
5.4
Netwerkbelastingen
116
5.5
Toetsingskader
118
Bijlage 1 Ritgeneratie speciale functies
126
Bijlage 2 Distributiefuncties
132
Bijlage 3 Correctiefactoren parkeerplafonds
139
Bijlage 4 P+R en parkeren
142
Bijlage 5 Modelzones buitenlands vrachtverkeer
145
Bijlage 6 Ritlengtefrequentieverdeling voor kalibratie basisjaar
146
Bijlage 7 Infraprojecten
149
Inleiding Negen jaar geleden fuseerden de Stadsregio Rotterdam en het Stadsgewest Haaglanden tot de Metropoolregio Rotterdam Den Haag (vanaf heden MRDH). Het doel: een regio die optimaal gebruikmaakt van de aanwezige agglomeratiekracht om daarmee concurrerender en leefbaarder te worden. De afgelopen tien jaar richtte het mobiliteitsbeleid van de MRDH zich dan ook op het verbeteren van de regionale bereikbaarheid voor alle modaliteiten. Verkeersmodellering is in dit proces een essentieel beleidsondersteunend middel gebleken. In 2017 zijn de verkeersmodellen van de twee voormalige regio’s samengevoegd tot één verkeersmodel, het V-MRDH. Dit heeft geleid tot een sterk verbeterde basis voor het onderbouwen van ruimtelijk en mobiliteitsbeleid in de regio MRDH. De MRDH heeft Goudappel in 2022 de opdracht gegeven om het huidige V-MRDH 2.10 een grote update te geven naar het V-MRDH 3.0, om hiermee weer over een actueel maar ook een nog beter beschrijvend model te beschikken. De werkzaamheden en aanpassingen kunnen als volgt worden samengevat: •
Nieuw basisjaar 2020VC (voor corona).
•
Prognosejaren 2030 (hoog en stedelijke referentie) en 2040 (laag, hoog en stedelijke referentie).
•
•
Een nieuwe invoerdatabase met: -
een compleet nieuwe telset voor alle modaliteiten;
-
aanpassing van de netwerken;
-
import van de nieuwe lijnvoering busverkeer openbaar vervoer;
-
de meest recente inventarisatie ruimtelijke plannen.
Verbeteringen aan het vraagmodel op het gebied van openbaar vervoer, parkeren en verkeer van en naar de binnensteden.
•
Kalibratieprocedure met SigKal.
•
Een nieuwe set aan modeluitvoer.
•
Een nieuw OmniTRANS-project met intensiteiten en SEG in OmniTRANS Next Analytics.
Het proces om tot dit verbeterde model te komen, is intensief begeleid door een werkgroep bestaande uit vertegenwoordigers van de MRDH, de gemeente Rotterdam en de gemeente Den Haag. Tijdens plenaire bijeenkomsten hebben gemeenten in de MRDH input geleverd om het model verder te verbeteren. De (tussentijdse) resultaten zijn tijdens meerdere contactmomenten voorgelegd en besproken. Dit technisch rapport van het V-MRDH 3.0 gaat achtereenvolgens in op de: •
structuur en werking verkeersmodel (hoofdstuk 1);
•
gehanteerde uitgangspunten voor het basisjaar (hoofdstuk 2);
•
modelresultaten voor het basisjaar (hoofdstuk 3);
•
gehanteerde uitgangspunten voor de prognosejaren (hoofdstuk 4);
•
modelresultaten voor de prognosejaren (hoofdstuk 5).
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
1
Naast dit technische rapport zijn de volgende aanvullende documenten opgesteld: •
Een samenvatting van de invoer en resultaten leesbaar voor een bredere doelgroep.
•
Een procesverantwoording van de totstandkoming van dit verkeersmodel;.
•
Een gebruikershandleiding voor modeltoepassers.
•
Een beschrijving van de weekdagmodule (t.b.v. milieudoeleinden).
Deze documenten zijn onafhankelijk van dit rapport te raadplegen en openbaar beschikbaar via de website van de MRDH. Van het verkeersmodel zijn twee versies opgeleverd, namelijk: •
Het volledige multimodale model: OT810_VMRDH_3_0_Oplever_15112023
•
Een toedeelmodel voor het gemotoriseerde verkeer: OT810_VMRDH_3_0_Toedeel_MVT_29112023
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
2
1. Structuur en werking verkeersmodel In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de gehanteerde modeltechnieken en uitgangspunten van het Verkeersmodel MRDH (hierna te noemen V-MRDH) 3.0.
1.1
Doel en werking verkeersmodel
Met een verkeersmodel worden effecten op de verkeersstromen berekend, veroorzaakt door veranderingen in de wegen of fietsstructuur, parkeerruimte of dienstregeling (aanbodzijde), alsmede door veranderingen in de ruimtelijke structuur van wonen, werken en voorzieningen (vraagzijde). In figuur 1.1 is dit proces op hoofdlijnen weergegeven.
Figuur 1.1: Algemene werking verkeersmodel
Om met een verkeersmodel zo betrouwbaar mogelijke uitspraken te kunnen doen over de effecten van ruimtelijke of infrastructurele ontwikkelingen, wordt eerst een verkeersmodel opgesteld dat een realistische weergave van de huidige situatie geeft (het basisjaar). Door vervolgens wijzigingen in de invoer aan te brengen, worden voor de prognosescenario’s de verwachte verkeerssituaties berekend. Het V-MRDH 3.0 is bij uitstek geschikt om een samenhangend pakket van maatregelen door te rekenen ten aanzien van het effect op de mobiliteit en om scenario’s, planalternatieven en varianten bij ruimtelijke ontwikkelingen, veranderingen in parkeerruimte en netwerkstudies met elkaar te vergelijken. Tevens biedt het systeem mogelijkheden tot invoer voor vervolgonderzoeken, zoals milieukundige berekeningen van wegverkeer en kosten-batenanalyses.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
3
1.2
Modelbeschrijving
Het verkeersmodel V-MRDH 3.0 gaat uit van een volledig multimodaal systeem (bestaande uit motorvoertuigen, fietsen en OV, maar niet lopen) voor de gehele etmaalperiode op een gemiddelde werkdag, waarbij de spitsen (een ochtend- en avondspits van beide twee uren) en daluren (restdag) apart onderscheiden worden. Het bestaat uit de volgende elementen: •
vervoerswijzen: auto, openbaar vervoer, fiets, vrachtverkeer;
•
tijdsperioden: ochtend-, avondspits, restdag (opgeteld gemiddeld werkdagetmaal);
•
motieven: werk, zakelijk, onderwijs, winkelen, sociaalrecreatief en overig.
Het verkeersmodel gaat in de matrixschatting uit van de hoofdmodaliteit bij het bepalen van de vervoerswijze. Binnen de OV-modellering is er sprake van ritketens doordat voor- en natransport (lopend en/of met de fiets) wordt opgesplitst en apart inzichtelijk is te maken, daarnaast maakt het model ook gebruik van een P+R-module waarbij er autoritten via een P+R-terrein worden overgeheveld naar het OV-systeem. Het studiegebied van het verkeersmodel is de gehele Metropoolregio Rotterdam Den Haag welke staat weergegeven in Figuur figuur 1.2. Het model berekent ook Nederlandse verplaatsingen buiten het studiegebied, zij het op een grofmaziger niveau. Het verkeersmodel beschouwt het basisjaar 2020 (voor corona), waarop het uitgebreid is geijkt en gekalibreerd voor alle modaliteiten. Daarnaast worden de hiernavolgende prognosescenario’s onderscheiden: •
scenario 2030 WLO hoog;
•
scenario 2030 stedelijke referentie;
•
scenario 2040 WLO laag;
•
scenario 2040 WLO hoog;
•
scenario 2040 stedelijke referentie.
In de hiernavolgende tabel 1.1 is een totaaloverzicht opgenomen van de modelspecificaties.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
4
Figuur 1.2: Indeling zones V-MRDH 3.0
onderdeel
modelaspect studiegebied
modeldimensies
invloedsgebied buitengebied basisjaar prognosejaren vervoerswijzen
invulling - Metropoolregio Rotterdam Den Haag bestaande uit alle inliggende gemeenten - rest provincie Zuid-Holland. Vlak buiten MRDH ook een verfijnd invloedsgebied (schil loopt van Leiden langs Gouda, Krimpenerwaard, Hoeksche Waard tot aan Goeree-Overflakkee) - rest van Nederland (geen modellering van buitenland) - 2020 (voor corona) - 2030 WLO hoog, 2030 stedelijke referentie - 2040 WLO laag, 2040 WLO hoog, 2040 stedelijke referentie - personenvervoer: personenauto, openbaar vervoer, fiets - vrachtvervoer: vrachtauto - ochtendspits 07.00-09.00 uur
tijdsperioden
- avondspits 16.00-18.00 uur - restdagperiode (09.00-16.00 en 18.00-7.00) Alle perioden opgeteld vormen de 24-uursetmaalperiode op een gemiddelde werkdag.
motieven
- woon-werk, zakelijk, winkel, onderwijs, sociaalrecreatief, overig - hoogstedelijk (stedelijkheidsgraad 6) - stedelijk (stedelijkheidsgraad 5) - suburbaan (stedelijkheidsgraad 4)
stedelijkheidsgraden
- laagsuburbaan (stedelijkheidsgraad 3) - dorps (stedelijkheidsgraad 2) - landelijk (stedelijkheidsgraad 1) Bepaald d.m.v. aantal inwoners en arbeidsplaatsen per km2 (toelichting in paragraaf 1.5).
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
5
onderdeel
modelaspect
invulling - studiegebied gebaseerd op voormalige regionale modellen VMH en RVMK nieuwe
data
gebiedsindeling en netwerken
invullingen voor ontbrekende gebieden - invloedsgebied, rest invloeds- en buitengebied op basis van NRM-West (kaartje opgenomen in hoofdstuk 2)
sociaal-economische gegevens
- studiegebied regiospecifiek - invloedsgebied op basis van NRM-West 2023 - buitengebied op basis van NRM-West 2023 Per tijdsperiode zijn op basis van de sociaal-economische gegevens ritten geschat op basis van ritgeneratieparameters die voor de gehele MRDH zijn bepaald aan de hand van gewogen ODiN-data per type stedelijkheidsgraad (6, 5 en 1 t/m 4); hierbij zijn de stedelijkheidsgraden 1 t/m 4 samengenomen; de ritgeneratie van grote publiekstrekkers (musea, pretparken) en
modeltechniek
ritgeneratie
andere verkeersaantrekkende locaties is exogeen ingevoerd op basis van de bezoekersaantallen. Tevens zijn de belangrijkste parkeergarages en -terreinen opgenomen en geldt voor de hoogstedelijke gebieden een parkeerplafond (hiermee wordt voorkomen dat het verkeersmodel meer verkeer van en naar de centra modelleert dan in de praktijk gebeurt). Zie figuur 2.4 voor de stedelijkheidsgraden in het basisjaar en figuur 4.14 tot en met 4.16 voor de prognosejaren. Een simultaan multi-constraint zwaartekrachtmodel per motief, tijdsperiode voor drie vervoerswijzen, waarbij in de spitsperioden rekening wordt gehouden met de effecten van de reistijdvertraging op de modal split en distributie. In de restdagperiode gebeurt dit op basis
matrixschatting
van free-flow reistijden. In de laatste iteratie van alle dagdelen wordt rekening gehouden met beschikbare parkeerruimte (in de vorm van parkeerplafonds). De modal split en distributie vinden simultaan plaats, daarnaast wordt een solitaire zwaartekrachtmodule voor het schatten van vrachtverkeer toegepast, dit staat beschreven in paragraaf 1.12. Voorafgaand aan de matrixkalibratie zijn de automatrices verrijkt op basis van GSM-data.
verrijkingen
automatrix
Hiervan zijn de verplaatsingspatronen overgenomen in het verkeersmodel V-MRDH 3.0 die zijn meegenomen in de schatting van het basisjaar. Voor de prognoses wordt dit overgezet met de kalibratie-effecten. Dit vergroot de beschrijvende waarde van het model. Voorafgaand aan de matrixkalibratie zijn de OV-matrices verrijkt op basis van OV-
OV-matrix
chipkaartdata. Hiervan zijn de verplaatsingspatronen overgenomen in het verkeersmodel VMRDH3.0, die zijn meegenomen in de schatting van het basisjaar. Voor de prognoses wordt dit overgezet met de kalibratie-effecten. Dit vergroot de beschrijvende waarde van het model. Na schatting van de vrachtmatrices zijn deze bewerkt om zo de effecten van zero-
vrachtmatrix
emissiezones in de centra van Rotterdam, Delft en Den Haag en van vrachtwagenheffing mee te kunnen nemen.
matrixkalibratie
De HB-matrices voor alle modaliteiten (auto, vracht, OV en fiets) zijn gekalibreerd op telcijfers met behulp van SigKal. - fiets: in drie stappen conform de ‘alles of niets’-methode: 1/3 deel op basis van de kortste reistijd, 1/3 deel op de kortste afstand en 1/3 deel op basis van een mix tussen deze opties.
toedelingstechniek
- vracht: op basis van gegeneraliseerde kosten en de ‘alles of niets’-methode. - personenauto: op basis van gegeneraliseerde kosten, capaciteitsafhankelijk in 20 iteraties (‘volume averaging’) en gecombineerd met kruispuntmodellering voor alle dagdelen. - openbaar vervoer: op basis van multirouting, haltekeuze en lijnkeuzemodel (‘Zenith’). Parkeerplafonds zijn op basis van de 65 bij 65 gebiedsindeling gedefinieerd en verder verfijnd wat heeft geleid tot 70 parkeergebieden. Het parkeerplafond wordt als een harde bovengrens
parkeerplafonds
op vertrekkende en aankomende autoritten aangebracht en is bepaald op basis van beschikbare parkeerplaatsen, dagdeelverdeling en een correctiefactor. Meer informatie hierover in paragraaf 1.8.2. Bepaalde zones zijn voorzien van parkeertarieven om de modal share van het autoverkeer te
parkeertarieven
verminderen. Met name in en rond binnensteden. Hierin is een weegfactor voor motieven meegenomen. Meer informatie in paragraaf 2.6. Deze zoektijden worden toegevoegd aan zones (meestal in binnensteden) waar het verkeer niet makkelijk met de auto kan komen. In feite is het een toevoeging van een extra reistijd.
parkeerzoektijden
Deze toevoeging is veel gebruikt in V-MRDH 2.10 in binnensteden en schil van binnensteden, maar geldt in 3.0 alleen voor de Schieoevers in Delft en deze is alleen in de prognosejaren van toepassing.
software
OmniTRANS
Softwareversie OmniTRANS 8.1.0.
Tabel 1.1: Dimensies van het V-MRDH 3.0
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
6
1.3
Aanleiding verbeteringen vraagmodel
Hoewel verplaatsingsgedrag in essentie star is en mensen hun gedragingen lastig aanpassen, zien we door tal van oorzaken dat er wel degelijk verkeersgedrag verandert. We zien in toenemende mate trends in stedelijk gebied dat de auto minder gebruikt wordt of dat er minder plek is voor de auto. Deze trends zien we terug in de mobiliteitsontwikkeling van de laatste jaren en lijken zich door te zetten. Hele autoluwe woonwijken zijn in planvorming en de openbare ruimte in steden wordt steeds meer ingericht op lopen en fietsen. Auto’s worden in toenemende mate elektrisch, parkeren in binnensteden wordt duurder en het OV, lopen en de fiets winnen terrein in de binnensteden. De toegevoegde waarde van verkeersmodellen in beleidsprocessen staat in dit opzicht niet ter discussie. Echter de uitkomsten van de modellen moeten wel herkenbaar zijn om draagvlak te houden. Daarbij moeten de modellen geschikt zijn om antwoord te kunnen geven op beleidsvragen die nu spelen. Daarom is het actualiseren van de invoer en het schatten en toetsen van de matrices aan de recente ODiN-data-aanpassing van het huidige vraagmodel een belangrijk onderdeel van de bouw van het V-MRDH 3.0 geweest. Het gaat hierbij om de onderdelen parkeren, openbaar vervoer en het binnenstedelijk auto-, vracht- en fietsverkeer.
Deze onderdelen hangen met elkaar samen en zijn vooral relevant wanneer, zoals hiervoor aangegeven, de mobiliteit in stedelijke gebieden zich anders ontwikkelt dan landelijk. Daarom is het van belang dat dit stedelijke verkeer in eerste instantie goed is gemodelleerd in de basismatrices 2020 en vervolgens goed wordt geprognotiseerd in de prognosejaren. De verbeteringen van het vraagmodel zijn samengevat in de volgende speerpunten: •
OV-modellering;
•
parkeerplafonds;
•
binnenstedelijk auto-, vracht- en fietsverkeer.
De basis voor de verbetering voor de drie genoemde onderdelen zit in: •
de introductie van het multi-constraint zwaartekrachtmodel (wordt toegelicht in paragraaf 1.4);
•
het bepalen van stedelijkheidsgraden (wordt toegelicht in paragraaf 1.5).
OV-modellering Voor het verbeteren van de OV-modellering is gekozen om deze afhankelijk te maken van de mate van verstedelijking. De haltepenalty’s zijn gedefinieerd per stedelijkheidsgraad, per OV-modaliteit en door de voor-/natransportcombinatie verder te specificeren. Dit is nieuw binnen het V-MRDH 3.0. Daarnaast is er ook meer differentiatie aangebracht in de overstappenalty’s tussen de OV-modaliteiten onderling. Deze en overige verbeteringen zijn verder toegelicht in paragraaf 1.7, onder de kop ‘Verbetering vraagmodel (OV-modellering)’. Parkeerplafonds Nieuw binnen het V-MRDH 3.0 is de introductie van parkeerplafonds. Hierbij wordt eigenlijk een absolute randvoorwaarde (constraint) in de vorm van een bovengrens in het aantal autoritten toegekend aan een groep modelzones. Hiermee is het mogelijk om de parkeer-
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
7
druk in (hoog)stedelijke gebieden (met stedelijkheidsgraad 5 en 6) te kunnen modelleren. De informatie over parkeerplafonds staat beschreven in paragraaf 1.8.2. Binnenstedelijk verkeer Naast het implementeren van parkeerplafonds in de hoogstedelijke gebieden is ook gedifferentieerd in ritgeneratieparameters en autobezit in de diverse soorten stedelijkheidsgraden die het V-MRDH 3.0 kent. Aangetoond is dat de binnensteden werkelijk anders functioneren qua mobiliteit.1 De nadere toelichting op het modelleren van binnenstedelijk verkeer staat beschreven in paragraaf 1.6.2 en 1.6.3. De afzonderlijke verbetertrajecten zijn per onderdeel inhoudelijk uitgewerkt in de betreffende paragrafen. Om de effecten te toetsen, zijn deze verbeterslagen getest op het vigerende V-MRDH 2.10. Zo kon er parallel gewerkt worden met het opstellen van de modeldatabase.
1.4
Modelsystematiek personenverkeer
In deze paragraaf wordt de basissystematiek van de matrixschattingsprocedure uiteengezet voor personenverkeer. De kern binnen het verkeersmodel V-MRDH 3.0 is een simultaan multi-constraint zwaartekrachtmodel. Hiermee worden op basis van alle invoerdata de herkomstbestemmingsmatrices bepaald. Het model is gebaseerd op het principe van Newtons zwaartekrachtwet: hoe groter de weerstand tussen twee punten, des te kleiner het aantal verplaatsingen dat tussen deze punten zal plaatsvinden. Tevens is de massa van belang: ‘grote’ modelzones met veel ruimtelijke functies genereren meer aantrekkingskracht dan ‘kleine’ modelzones. Het distributie- en vervoerswijzekeuzemodel wordt gebruikt om het aantal ritten per matrixcel te bepalen. De toepassing van het multi-constraint element is nieuw voor het V-MRDH 3.0. Hierin kunnen gelijktijdig met de keuze van de bestemming, de bereikbaarheid van de bestemming en de beschikbare vervoersmogelijkheden ook aanvullende randvoorwaarden voor de schatting zoals parkeerplafonds en HB-patronen uit gemeten data worden meegenomen voor cellen of specifieke blokken in de matrix. Op elke combinatie van cellen kan een voorwaarde/constraint gezet worden. Dit is vereenvoudigd weergegeven in figuur 1.3.
1
Binnensteden zijn anders, Studio Bereikbaar, juni 2022. Deze studie is verricht in opdracht van Metropoolregio Rotterdam Den Haag.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
8
Figuur 1.3: Voorbeeld van ‘constraints’ die kunnen worden opgegeven aan het multi-constraint zwaartekrachtmodel
De volgende aspecten spelen een rol bij de totstandkoming van de matrices: •
hoeveelheid aankomsten en vertrekken per zone (riteindeberekeningen);
•
kwaliteit van de bereikbaarheid (weerstandsberekeningen);
•
aanvullende randvoorwaarden (in de vorm van parkeerplafonds of HB-patronen uitgemeten data);
•
verplaatsingsgedrag (distributiefuncties).
In figuur 1.4 is het proces schematisch weergegeven. Binnen dit proces zijn de volgende onderdelen nieuw binnen het V-MRDH3.0: •
de riteindberekeningen per stedelijkheidsgraad (stap 1);
•
bepaling van autobeschikbaarheidsbepaling per modelzone (stap 1);
•
de bepaling parkeerplafonds en stedelijkheidgraden (paarse blokken);
•
de randvoorwaarde gemeten HB-patronen OV (onderdeel van stap 3);
•
de modules vrachtwagenheffing en ZE-zones.
Figuur 1.4: Werking van het verkeersmodel
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
9
Voor elke tijdsperiode binnen het V-MRDH 3.0 (ochtend-, avondspits en restdag) is een onafhankelijk simultaan model opgesteld. Dat betekent dat voor ieder dagdeel apart, ritproductiefactoren en distributiefuncties zijn afgeleid met als input daarvoor dagdeelspecifieke weerstanden. In de spitsperioden vindt de matrixschatting iteratief plaats. Na de initiële matrixschatting wordt het verkeer aan het netwerk congestieafhankelijk toegedeeld en worden de gecongesteerde weerstanden opnieuw aangeboden aan het matrixschattingsproces. Deze terugkoppeling vindt tweemaal plaats (in totaal drie matrixschattingsiteraties). Hiermee heeft congestie niet alleen invloed op de routekeuze, maar ook op de vervoerswijze en de bestemmingskeuze. In de laatste matrixschattingsiteratie worden parkeerplafonds en de gemeten HB-patronen uit OV-chipkaartdata als randvoorwaarde meegegeven aan het proces. Op hoofdlijnen vinden de hiernavolgende stappen plaats die vervolgens in de daaropvolgende paragrafen uitgebreid worden toegelicht: 1.
Per modelzone en per motief worden de sociaal-economische gegevens (zoals arbeidsplaatsen, beroepsbevolking, inwoners, aantal leerlingplaatsen) omgerekend naar aantallen vertrekkende en aankomende (personen)verplaatsingen (ritgeneratie). Deze ritgeneratie wordt per type stedelijkheid bepaald.
2.
Op basis van de netwerken worden weerstandsmatrices opgesteld per vervoerswijze (bereikbaarheidskwaliteit). Onder andere de kruispuntweerstanden, capaciteiten, snelheden, frequenties en halte-halte-tijden maken hiervan onderdeel uit.
3.
Met een simultaan zwaartekrachtmodel worden op basis van de kwaliteit van de bereikbaarheid, de ritgeneratie, de parkeerplafonds, de gemeten HB-patronen en het verplaatsingsgedrag uitgedrukt in distributie en vervoerswijzekeuzefuncties (per verplaatsingsmotief ontleend aan het ODiN),2 de bestemming en vervoerswijze van de ritten berekend. De verplaatsingen worden gevat in herkomst-bestemmingsmatrices per motief.
4.
De berekende verplaatsingen worden per vervoerswijze toegedeeld aan de netwerken. In de spitsperioden vindt na toedeling van het auto- en vrachtverkeer terugkoppeling naar de weerstandsberekening plaats en wordt het proces opnieuw doorlopen (in totaal drie matrixschattingsiteraties). In de restdagperiode vindt er geen terugkoppeling naar de weerstandberekeningen plaats en vindt de schatting in één iteratie plaats.
Belangrijk te vermelden is dat stap 1, 2 en 3 in aantal persoonsverplaatsingen rekent, wat het mogelijk maakt te toetsen aan ODiN. Om een juiste toedeling (stap 4) van autoverkeer op het netwerk te maken, is het noodzakelijk de persoonsverplaatsingen naar autoverplaatsingen om te zetten. Hiervoor zijn per motief verschillende bezettingsgraden (conform ODiN) gebruikt, die in tabel 2.6 zijn opgenomen. In het geval van vracht-, OV- en fietsverplaatsingen is dit niet nodig en kunnen de persoonsverplaatsingen worden toegedeeld.
2
ODiN: Onderweg in Nederland. Een onderzoek dat door het CBS periodiek wordt uitgevoerd om inzicht te krijgen in het verplaatsingsgedrag in Nederland (vroeger ook wel OVG, MON en OViN genoemd).
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
10
Bovenstaande stappen leiden tot synthetische matrices voor het basisjaar. Deze zijn gekalibreerd op gemeten data op weg- en baanvakniveau. Waarna het gekalibreerd model voor het basisjaar gereed is. Stap 1 tot en met 4 worden ook uitgevoerd om synthetische matrices voor het prognosejaar op te stellen, die definitief worden gemaakt door de kalibratie-effecten uit het basisjaar over te hevelen.
1.5
Stedelijkheidsgraden
De bepaling van de stedelijkheidsgraad voor het basisjaar 2020 (voor corona) is per modelzone berekend conform een methodiek die is ontwikkeld door Studio Bereikbaar en is bepaald door de ‘verkeerskundige’ stedelijkheid/nabijheid op basis van tripvariatie in CBSODiN. Zie figuur 1.5 voor nadere toelichting over de totstandkoming.
Figuur 1.5: ‘Verkeerskundige’ stedelijkheid/nabijheid op basis van tripvariatie
De stedelijkheidsgraad wordt bepaald aan de hand van de zogeheten ‘proxyscore’. Deze score is afhankelijk van de nabijheidsscore (van omliggende zones) en de dichtheid van inwoners en arbeidsplaatsen per km2. De indeling is in tabel 1.2 weergegeven. 1stedelijkheidscode
nabijheidsklasse
nabijheidsscore
Hoogstedelijk
>2.000
S5
Stedelijk
900-2.000
S4
Suburbaan
600-900
S3
Laag suburbaan
400-600
S2
Dorps
200-400
S1
Landelijk
<200
S6
Tabel 2.2: Bepaling stedelijkheidsgraad aan de hand van de nabijheidsscore
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
11
Voor de prognoses is het wenselijk de totstandkoming van de stedelijkheidsgraad van het basisjaar middels een formule te benaderen. Hiermee dragen de geïnventariseerde ROplannen bij aan een wijziging in stedelijkheidsgraad in het prognosejaar. Door de ‘proxyscore’ van de nieuwe ruimtelijke plannen bij de score van het basisjaar op te tellen, ontstaat er mogelijk een opschaling in stedelijkheidsgraad. Met de zogeheten ‘proxy-score’, die afhankelijk is van het aantal woningen en arbeidsplaatsen in een modelzone, wordt de stedelijkheidsgraad met de volgende formule bepaald: Groei inwoners+arbeidsplaatsen/oppervlakte van de area/oppervlakte vierkantzone/5.29.3 De uitkomst hiervan dient bij de proxy-score van het basisjaar opgeteld te worden. Met die score is te bepalen binnen welke stedelijkheidsgraad de zone valt. De oppervlakte van de modelzone is meegeleverd bij de oplevering van het V-MRDH 3.0. Hieronder volgt een voorbeeldberekening voor het bepalen van de toekomstige stedelijkheidsgraad: Voor zone 749 geldt in 2040 Hoog: •
Proxyscore 2020: 353.
•
Groei inwoners: 1.562.
•
Groei arbeidsplaatsen: 1.
•
Oppervlakte: 0,11km2.
Dit levert de volgende berekening op: 𝑔𝑟𝑜𝑒𝑖 𝑖𝑛𝑤𝑜𝑛𝑒𝑟𝑠 + 𝑔𝑟𝑜𝑒𝑖 𝑎𝑟𝑏𝑒𝑖𝑑𝑒𝑟𝑠 1562 + 1 𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟𝑣𝑙𝑎𝑘𝑡𝑒 0.11 0.25 𝑝𝑟𝑜𝑥𝑦𝑠𝑐𝑜𝑟𝑒 2020 + = 353 + 0.25 = 1029 5.29 5.29
Zoals in tabel 1.2 is beschreven, hoort deze proxyscore bij een stedelijkheidsgraad van 5 ‘Stedelijk’. Daarbij is aangenomen dat een stedelijkheidsgraad niet kan afnemen ten opzichte van het basisjaar. Dit is omdat de karakteristiek van het gebied niet zal veranderen. Uiteraard kan hier binnen projectstudies van worden afgeweken. Verder is de stedelijkheidsgraad voor alle prognosescenario’s opnieuw vastgesteld als gevolg van een ander ruimtelijk programma. De stedelijkheidsgraad is van invloed op de volgende onderdelen: •
Ritgeneratieparameters (ODiN).
•
Haltepenalty’s OV.
•
Beïnvloedbare zones door parkeerplafonds.
3
Versimpelde aanpak waarbij 2.3 km radius als benadering van de 16 km vierkant cirkel voor ontwikkelingen is genomen. Dit komt overeen met de dichtheid in stedelijke gebieden (2.3 ^2 = 5.29) vanuit de rapportage van Studio Bereikbaar.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
12
•
Differentiatie autobezit (prognoses).
•
Value of Time (VoT) indices (prognoses).
1.6
Stap 1: Ritgeneratie
1.6.1
Ritproductiefactoren uit ODiN
De kern van het verkeersmodel is dat de ritproductie, distributie (bestemmingskeuze) en modal split (vervoerwijzekeuze) worden verklaard vanuit de aanwezige ruimtelijke sociaaleconomische data, weerstanden/kosten, netwerkkwaliteit, parkeermogelijkheden en dienstregelingen. Om de ritproductie van het V-MRDH 3.0 te toetsen, hebben we gebruikgemaakt van het landelijk verplaatsingsonderzoek van de Rijksoverheid. Dit onderzoek heeft een lange historie en is in Nederland sinds 1978 jaarlijks beschikbaar (zie figuur 1.6). Sinds 2018 wordt het onderzoek ODiN (Onderweg in Nederland) genoemd. In deze jaarlijkse steekproef vullen ruim 45.000 respondenten voor een dag een dagboekje in. Hierbij wordt gevraagd alle verplaatsingen en locaties bij te houden. Dit resulteert in een enorme database waaruit onder andere de verplaatsingen per modaliteit en reismotief met ritlengtefrequentieinformatie gehaald kan worden. Voor het ijken van de riteinden van het V-MRDH 3.0 is gebruikgemaakt van de ODiN-data van 2018 en 2019 (2020 niet vanwege corona). Doordat er voor deze jaren binnen de MRDH-regio een verdichtingsslag is uitgevoerd, was er vanuit deze jaren een voldoende representatieve steekproef beschikbaar. Aan de enquête deden in 2018 in totaal 57.260 respondenten mee, waaronder 6.826 uit de MRDH en in 2019 53.380, waaronder 11.567 uit de MRDH.
Figuur 1.6: Historie landelijk verplaatsingsonderzoek in Nederland
Uit het ODiN (gestapeld 2018-2019 en inclusief aanvullende enquêtes voor de MRDH) is afgeleid wat het totale aantal vertrekken en aankomsten is per modaliteit en per motief (met onderscheid naar autobeschikbaar of niet-autobeschikbaar) en de mate van stedelijkheid. Voor de stedelijkheidsgraad worden de volgende categorieën onderscheiden: 1 t/m 3, 4, 5 en 6. De stedelijkheidsgraad wordt berekend op basis van inwoners en arbeidsplaatsen (zie paragraaf 1.5). Daarbij worden stedelijkheidsgraden 1 t/m 3 samengenomen vanwege een beperkte steekproefgrootte binnen de MRDH. Op basis van deze data en de sociaaleconomische gegevens zijn de riteindparameters bepaald door middel van lineaire regressie. Hierbij is per motiefrichting (bijvoorbeeld werk-woon, maar ook woon-werk) rekening
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
13
gehouden met de verklarende waarde van de verschillende sociaal-economische gegevens. In tabel 1.3 is aangegeven welke verklarende sociaal-economische gegevens zijn gehanteerd om het aantal personenverplaatsingen per motiefrichting vast te stellen. motieven omschrijvingen
productie (vertrekken)
attractie (aankomst)
totale werkzame beroepsbevolking
totaal aantal arbeidsplaatsen
woning
totaal aantal arbeidsplaatsen
totale werkzame beroepsbevolking
zakelijk
totale werkzame beroepsbevolking
totaal aantal arbeidsplaatsen
zakelijk
woning
totaal aantal arbeidsplaatsen
totale werkzame beroepsbevolking
zakelijk
zakelijk
totaal aantal arbeidsplaatsen
totaal aantal arbeidsplaatsen
woning
schoolbezoek
aantal inwoners tot 34 jaar
woning
werk
werk woning
schoolbezoek woning
aantal leerlingplaatsen VO/MBO/HBO/WO (> 12 jaar)
aantal leerlingplaatsen
woning
aantal inwoners tot 34 jaar
VO/MBO/HBO/WO (> 12 jaar)
winkelbezoek
aantal inwoners
aantal arbeidsplaatsen detailhandel
woning
aantal arbeidsplaatsen detailhandel
aantal inwoners
winkelbezoek
overig
overig
aantal inwoners
aantal inwoners
aantal huishoudens
aantal huishoudens
totaal aantal arbeidsplaatsen en
totaal aantal arbeidsplaatsen en
aantal inwoners
aantal inwoners
Tabel 1.3: Verklarende variabelenstructuur productie-/attractieberekening
1.6.1.1
Ophoging van het ODiN
De werkdaggemiddelden zijn zonder correctie bepaald (selectie van 226 doordeweekse representatieve dagen). Wanneer we de aan ODiN geschatte herkomst-bestemmingsmatrices confronteren aan de tellingen, dan zien we vaak dat we modelmatig veel te laag uitkomen. Hiertoe wordt in veel verkeersmodellen het ODiN reeds opgehoogd. Ook in het V-MRDH 3.0 is dit het geval. De reden hiervoor is dat diverse mobiliteitspatronen ontbreken in ODiN, namelijk: 1.
partiële non respons: korte verplaatsingen, ketensegmentatie;
2.
algeheel niveau: vooral bestelauto;
3.
vakantiemobiliteit;
4.
buitenlands verkeer.
Soortgelijke correcties werden ook uitgevoerd voor het V-MRDH 2.0. Een uitputtende analyse van vorenstaande factoren is tot op heden niet uitgevoerd. Grofweg constateren we het volgende: •
Partiële non-respons: korte verplaatsingen, ketensegmentatie Op basis van onder andere het Mobiliteitspanel Nederland (MPN) zagen we voor het OVIN (de voorloper van het ODiN) dat het aantal korte ritten tot een kilometer tot wel een factor 3 lager lag dan in het MPN. De vermoedelijke reden is dat korte verplaatsingen minder goed worden vastgelegd door respondenten van het OViN. In het ODiN is dit verschil kleiner. Er is echter nog onvoldoende onderzoek om duidelijk het ontbreken van korte verplaatsingen aan te tonen.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
14
•
Algeheel niveau: vooral bestelauto Volgens CBS4 km-registratie vormen bestelauto’s circa 1/6 van alle afgelegde voertuigkilometers. Deze ritten ontbreken in ODiN volledig.
•
Vakantiemobiliteit en buitenlands verkeer Sociaal-recreatieve verplaatsingen door (korte) vakanties van zowel Nederlandse als buitenlandse personen zijn (grotendeels) afwezig in de ODiN-data. Voor gebieden met een relatief groot toeristisch potentieel (zoals de kustplaatsen en de centra van Rotterdam en Den Haag) kan dit effect aanzienlijk zijn, echter niet gekwantificeerd. Hoewel we een werkdagmodel beschouwen, is het wel een jaargemiddelde, dus inclusief de vakantieperioden.
Daarom zijn twee aanvullende correcties toegepast op de onopgehoogde werkdaggemiddelden vanuit het ODiN: 1.
Korte-rittencorrectie (o.b.v. een vergelijkende analyse van het Mobiliteits Panel Nederland en eerdere ophogingen op basis van het ODIN): •
fietsritten tot 2 km zijn opgehoogd met factor 1,2;
•
OV-ritten tot 15 km zijn opgehoogd met factor 1,4;
•
autoritten tot 4 km zijn opgehoogd met factor 1,4.
Bovenstaande correctiefactoren zijn gebaseerd op expert judgement, vergelijking met OViN en het V-MRDH 2.10. Voor OV is ook gekeken naar het effect van de pre-kalibratie zoals die is uitgevoerd met het V-MRDH 2.10. 2.
Bestelautocorrectie op basis van middenuur van de verplaatsing (Bron: DDMS toedelingen en CE Delft - Gebruikers en inzet van bestelauto’s in Nederland_Aon.pdf) Onderstaand de ophogingsfactoren (per uur) om tot aantallen met bestelauto's te komen (personenautoritten): 0-1 uur: factor = 1.3482; 1-2 uur: factor = 2.1400; 2-3 uur: factor = 2.1400; 3-4 uur: factor = 2.1400; 4-5 uur: factor = 2.1400; 5-6 uur: factor = 2.1400; 6-7 uur: factor = 1.7120; 7-8 uur: factor = 1.1000; 8-9 uur: factor = 1.0700; 9-10 uur: factor = 1.3910; 10-11 uur: factor = 1.4552; 11-12 uur: factor = 1.4552; 12-13 uur: factor = 1.4017; 13-14 uur: factor = 1.4231; 14-15 uur: factor = 1.4445; 15-16 uur: factor = 1.5408; 16-17 uur: factor = 1.1100;
4
CBS: Centraal Bureau voor Statistiek.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
15
17-18 uur: factor = 1.0500; 18-19 uur: factor = 1.2412; 19-20 uur: factor = 1.2519; 20-21 uur: factor = 1.2733; 21-22 uur: factor = 1.2198; 22-23 uur: factor = 1.2091; 23-24 uur: factor = 1.2305. De bovenstaande correctiefactoren zijn toegepast op personenautoritten om daarbij op aantallen met bestelauto’s te komen. In figuur 1.7 is schematisch weergegeven welke correctie- en ophoogfactoren zijn gebruikt.
Figuur 1.7: Gebruik ODiN-data en correctie- en ophoogfactoren
1.6.1.2
Onderscheid per richting
De verplaatsingsmotieven zijn richtingsafhankelijk. De richtingen zijn namelijk in het matrixschattingsproces niet zonder meer samen te nemen. De reden hiervoor is dat de polariteiten per richting per zone niet samengevoegd mogen worden, omdat anders verplaatsingen ontstaan die in werkelijkheid niet voorkomen. Om dit te illustreren, is in figuur 1.8 een voorbeeld gegeven met drie zones. Zone 1 is een woonlocatie, de zones 2 en 3 zijn werklocaties. Vanuit zone 1 gaan ’s ochtends 50 personen werken in zone 2 en 50 personen in zone 3. ’s Avonds gaan deze personen weer terug naar huis. Tussen de zones 2 en 3 komen geen woon-werk-/werk-woonverplaatsingen voor. In de tabel zijn de producties en attracties opgenomen. Indien de producties en attracties zonder richting (laatste twee kolommen) in het motief aan het matrixschattingsproces worden voorgelegd, zullen in het matrixschattingsmodel verplaatsingen ontstaan tussen de zones 2 en 3. In werkelijkheid zijn er echter geen verplaatsingen tussen de zones 2 en 3 met het motief woon-werk. Indien de richtingsafhankelijke producties en attracties aan het matrixschattingsmodel worden voorgelegd (respectievelijk de kolommen 2+3 en 4+5), herkent het model wel de goede relatiepatronen; er zijn immers geen ritten mogelijk van zone 2 naar zone 3 of omgekeerd.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
16
Figuur 1.8: Voorbeeld richtingafhankelijke woon-werkverplaatsingen
Uit het ODiN is afgeleid wat het totale aantal vertrekken en aankomsten is per motief (met onderscheid naar autobeschikbaar of niet-autobeschikbaar). Op basis van deze data, stedelijkheid en de sociaal-economische gegevens zijn de riteindparameters bepaald (op basis van lineaire regressie). 1.6.2
Autobeschikbaarheid
Voor de vervoerswijzekeuze is het autobezit een belangrijke parameter. Daarom is in de ritgeneratie onderscheid gemaakt in de gebruikersgroepen autobeschikbaar en nietautobeschikbaar. Het V-MRDH 3.0 maakt gebruik van CBS-data om het autobezit in de modelzones te bepalen. Omdat met een simultaan zwaartekrachtmodel wordt gewerkt, wordt voor elke geschatte matrix één distributiefunctie voor het gehele model gebruikt en wordt ook de modal split daarmee alleen voor het gehele studiegebied afgestemd op het ODiN. In het ritproductiemodel worden matrixranden per motief bepaald in de klassen autobeschikbaar (AB) en niet-autobeschikbaar (NAB). Het autobezit is gedifferentieerd op zonaal niveau in het studiegebied. Daarbij wordt de autobeschikbaarheid zowel per motief als per huishouden afgeleid uit het OViN, omdat het ODiN hier onvoldoende data voor heeft. Voor het basisjaar is de data van autobezit aangeleverd in de volgende categorieën: •
huishoudens met 0 auto’s;
•
huishoudens met 1 auto;
•
huishoudens met 2 auto’s;
•
huishoudens met 3 of meer auto’s.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
17
Vervolgens is het aantal auto’s ten behoeve vvan het bepalen van de hoogte van het wagenpark berekend met de volgende formule: Aantal auto’s per zone = (huishoudens met 0 auto’s * 0 + huishoudens met 1 auto * 1 + huishoudens met 2 auto’s * 2 + huishoudens met 3 of meer auto’s * 3,1). Het totale wagenpark heeft in het basisjaar geen andere functie dan informatieverstrekking. In de prognosevarianten wordt hiervan gebruikgemaakt om het autobezit per huishouden te schatten. Meer hierover wordt in paragraaf 4.4.2 toegelicht. 1.6.3
Ritproductie per type stedelijkheidsgraad
Naast de verdeling per motief is er ook gekeken naar de ritverdeling per stedelijkheidsgraad. Zoals eerder is genoemd is er een verdeling gemaakt in stedelijkheidsgraad 1 tot en met 3, 4, 5 en 6. De ODiN-waarnemingen in deze vier categorieën zijn met de stapeling van 2018 en 2019 nog niet voldoende om per dagdeel per stedelijkheidsgraad te kunnen zeggen hoeveel ritten er voor de motiefrichtingen zijn gemaakt. Om toch op een verdeling per stedelijkheidsgraad per dagdeel uit te komen, is er gekeken hoe de ritten per motief over een etmaal worden verdeeld per stedelijkheidsgraad. Omdat het V-MRDH 3.0 geen etmaalschatting betreft, is het noodzakelijk deze verdeling, op basis van stedelijkheidsgraden, nog om te zetten naar de verschillende dagdelen. Zo is er met een beperkt aantal waarnemingen in ODiN toch nog een goede schatting gemaakt over de ritten per motief per stedelijkheidsgraad per dagdeel. 1.6.4
Ritgeneratie speciale functies en strandverkeer
Bij de ritgeneratie maakt het verkeersmodel V-MRDH 3.0 gebruik van sociaal-economische gegevens zoals van inwoners en arbeidsplaatsen. Bepaalde specifieke functies kunnen echter niet direct op deze wijze worden gemodelleerd. Het gaat hierbij om publiekstrekkers, zoals musea, pretparken, concertzalen, grote winkelcentra et cetera. Bij dergelijke functies treedt een afwijkend ritgeneratiepatroon op dat exogeen wordt ingebracht in het verkeersmodel VMRDH 3.0. Voor een groot aantal functies zijn de jaarlijkse bezoekers geïnventariseerd en omgerekend naar het aantal ritten per dagdeel. Bijlage 1 geeft een overzicht van alle zones, waarvoor exogeen verplaatsingen zijn ingebracht. Op basis van standaard stelregels die samen met de werkgroep zijn vastgesteld is het aantallen ritten per speciale functie per dagdeel bepaald die vervolgens aan de ritgeneratie als persoonsverplaatsingen worden toegevoegd in het motief ‘overig’. De vervoerswijzekeuze wordt in het simultane proces, net als de overige motieven, bepaald. Alleen locaties met meer dan 100.000 bezoekers per jaar zijn meegenomen in het verkeersmodel V-MRDH 3.0. De ritgeneratie is toegevoegd in de bestaande modelzone waarin de publiekstrekker zit, tenzij de locatie een nadrukkelijk andere ontsluiting heeft.
In dat geval worden de ritten aan een aparte zone toegewezen en worden deze van de juiste ontsluiting op het netwerk voorzien. Voor de functies waarvoor geen jaarlijkse bezoekersaantallen zijn opgegeven, is voor de bepaling van het aantal werkdagritten een inschatting gemaakt op basis van informatie/expert judgement door de werkgroep V-MRDH. Deze inschatting is voor attractieparken, casino’s en bioscopen bepaald aan de hand van het CROW. Voor theaters en musea is een eigen inschatting gemaakt. De werkdagfactoren zijn af te lezen in tabel 1.4.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
18
type
factor
attractieparken
0,7
casino/musicaltheater
0,9
theaters en schouwburgen
0,8
musea
0,6
bioscopen
0,7
Tabel 1.4: Weekdag naar werkdagfactoren
Wanneer het aantal jaarlijkse bezoekers voor alle hiervoor genoemde functies in het verkeersmodel V-MRDH 3.0 zou worden ingevoerd, wordt een overschatting ten opzichte van de werkelijkheid verkregen. Veel locaties worden in de praktijk door mensen op één dag bezocht en sommige functies worden bezocht door grote groepen, met een hoge autobezetting en hoog aandeel auto en met een hogere autobezetting dan standaard in het motief overig in ODiN. Om deze dubbeltellingen eruit te filteren, zijn de jaarlijkse bezoeken per functies gecorrigeerd (zie toelichting in bijlage 1). De correctiefactoren zijn te vinden in tabel 1.5. type
factor
attractieparken
0,75
casino/bioscopen
0,9
theaters en schouwburgen
1,0
musea
0,5
ziekenhuizen
0,75
Tabel 1.5: Correctiefactoren speciale functies
De verplaatsingen zijn omgerekend naar het aantal bezoekers op een gemiddelde werkdag en er heeft een verdeling over de dagdelen plaatsgevonden. De ingevoerde aantallen zijn persoonsverplaatsingen. Op basis van de kwaliteit van de bereikbaarheid van de desbetreffende zone berekent het verkeersmodel de modal split.
1.7
Stap 2: Weerstandsberekeningen
De netwerken, dienstregelingen en parkeermogelijkheden in het simultane model vertegenwoordigen de aanbodzijde. De netwerken dienen als invoer voor de weerstandsberekeningen. De weerstand (of kwaliteit van de bereikbaarheid) wordt uitgedrukt in gegeneraliseerde tijd en kosten en is opgebouwd uit: •
de reistijd (reistijdkosten per motief);
•
de afstand (variabele kosten per vervoerswijze);
•
eventuele penaltykosten (variërend per stedelijkheidsgraad), zoals parkeertarieven of overstapweerstanden.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
19
In de netwerken kan met behulp van een routealgoritme voor elke vervoerswijze en voor elk herkomst- en bestemmingspaar een route (op basis van de meest voordelige gegeneraliseerde tijd en kosten) bepaald worden. Op basis van deze route worden de benodigde reistijd en afstand weggeschreven (per vervoerswijze en voor ieder herkomst- en bestemmingspaar). Op basis van de reistijdkosten per motief (‘Value of Time’-waarden) en de variabele kosten per vervoerswijze (brandstofprijzen, parkeerkosten, openbaarvervoertarieven) worden de reistijd en de afstand beide omgerekend naar tijd en bij elkaar opgeteld. Op deze manier wordt voor ieder herkomst- en bestemmingspaar de gegeneraliseerde tijd per vervoerswijze (en per motief) bepaald. De volgende formule is gebruikt om tot de gegeneraliseerde kosten (omgerekend naar tijd) te komen voor de verschillende vervoerswijzen: 𝐾𝑚𝑝 = 𝐿𝑚 ∗ 𝑉𝑜𝐷𝑚𝑝 + 𝑅𝑚 ∗ (𝑉𝑜𝑇𝑚𝑝 ∗ 𝐼𝑛𝑑𝑒𝑥 𝑉𝑜𝑇𝑚𝑠ℎ ) + 𝑃𝑚 Waarin: 𝐾𝑚𝑝
= gegeneraliseerde kosten voor modaliteit m en motief p
𝐿𝑚
= afstand (km) voor modaliteit m
𝑉𝑜𝐷𝑚𝑝
= Value of Distance (afstandskosten) voor modaliteit m en motief p
𝑅𝑚
= reistijd (minuten) voor modaliteit m
𝑉𝑜𝑇𝑚𝑝
= Value of Time voor modaliteit m en motief p
Index 𝑉𝑜𝑇𝑚𝑠ℎ = Value of Time voor modaliteit m en stedelijkheidsgraad sh = parkeerkosten (alleen auto) eerste uur (euro) voor modaliteit m
𝑃𝑚
Weerstandsberekening auto De gegeneraliseerde kosten voor autoverplaatsingen in de matrixschatting worden bepaald door de volgende stappen te doorlopen: •
De tijd en afstand per relatie zijn bepaald met een toedeling per dagdeel.
•
De Gegeneraliseerde kosten zijn per motief/dagdeel bepaald conform bovenstaande formule.
•
De intrazonale weerstand is bepaald op basis van de helft van het gemiddelde van de drie kleinste waarden van de bij de modelzone behorende matrixrij.
•
Intrazonale ritten zijn uitgesloten in het buitengebied.
•
Parkeerkosten zijn toegevoegd aan de gegeneraliseerde kosten.
•
Voor de restdagperiode zijn weerstandsmatrices symmetrisch gemaakt door het bepalen van de gemiddelde waarde van de heen- en terugreis en die waarde te gebruiken voor de heen- en terugreis.
Weerstandsberekening openbaar vervoer De gegeneraliseerde kosten voor openbaarvervoerverplaatsingen in de matrixschatting worden bepaald door de volgende stappen te doorlopen: •
Per relatie zijn met een Zenith-toedeling per voor-/natransportcombinatie (lopen-lopen, lopen-fiets, fiets-lopen, fiets-fiets) de afstand, totale tijd, reistijd, wachttijd, penalty, tarief en overstappen bepaald. Dit is gedaan voor de totale reis, maar ook opgedeeld naar het
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
20
instap-, overstap-, uitstapgedeelte van de reis en de tijd dat de reis in het OV plaatsvindt (met onderscheid naar type OV). •
De gegeneraliseerde kosten voor het gedeelte van de reis in het OV is bepaald met bovenstaande formule, alleen de tijdcomponent bestaat nu uit reistijd, wachttijd en penalty. De afstandscomponent wordt nu bepaald op basis van de tarievenstructuur van NS, de HSL en de regionale en lokale vervoerders in 2020.
•
Vervolgens zijn hier de gegeneraliseerde kosten voor het instap-, overstap-, uitstapgedeelte van de reis aan toegevoegd. Ook dit gebeurt met bovenstaande formule en is er dan van afhankelijk of dit gedeelte van de reis met de fiets of lopend is afgelegd.
•
De totale gegeneraliseerde kostenmatrices zijn gefilterd op de volgende onlogische ritten: - ritten met invoertuigtijd korter dan 1,5 minuut; - ritten met instap- of uitstaptijd van meer dan 30 minuten; - ritten met instap- of uitstaptijd van minder dan 2 minuten; - ritten met ratio in-/uitstaptijd ten opzichte van totale tijd groter dan 1,0.
•
Weerstandsmatrices lopen/lopen en fiets/fiets zijn symmetrisch gemaakt door de heenen terugreis gemiddelde waarde te bepalen en die waarde te gebruiken voor de heenen terugreis. De fiets/lopen- en lopen/fietsmatrices zijn symmetrisch gemaakt door de heenreis uit de fiets/lopenmatrix symmetrisch te maken met de terugreis uit de lopen/ fietsmatrix en andersom.
•
De weerstandsmatrix voor-/natransportcombinaties is samengevoegd tot één weerstandsmatrix. Hierbij is een aandeel voor elke voor-/natransportcombinatie bepaald op basis van de weerstanden (met een ‘multinominal logit model’). Vervolgens is er een gewogen gemiddelde bepaald op basis van deze aandelen. Deze aandelen worden ook gebruikt om de geschatte openbaarvervoermatrix weer op te splitsen naar voor-/natransportmatrices.
•
De intrazonale weerstand is bepaald op basis van de helft van het gemiddelde van de drie kleinste waarden van de bij de modelzone behorende matrixrij.
•
Intrazonale ritten in het buitengebied zijn uitgesloten.
Weerstandsberekening fiets De gegeneraliseerde kosten voor fietsverplaatsingen in de matrixschatting zijn bepaald door de volgende stappen te doorlopen: •
De tijd en afstand per relatie zijn per dagdeel bepaald met een AON-toedeling op het fietsnetwerk.
•
De reistijd is gecorrigeerd voor het gebruik van e-bike met onderstaande functie. 𝑅𝑓∗ = 𝑅𝑓 ∗ 𝛾 ∗ (1 − 𝛼𝑑 ) + 𝑅𝑓 ∗ 𝛼𝑑
waarin: 𝑅𝑓∗
= gecorrigeerde reistijd fiets inclusief e-bike gebruik (uren).
𝑅𝑓
= reistijd fiets (uren).
𝛾
= reistijd correctie (= 0,8).
𝛼𝑑
= aandeel e-bike afhankelijk van afstand d (zie tabel 1.6).
Let op: het aandeel e-bike is ingevuld voor basisjaar maar wijzigen per modeljaar scenario (zie tabel 4.8).
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
21
afstandsklasse
aandeel e-bike
< 2,5 km
5,3%
2,5-7,5 km
10,6%
> 7,5 km
26,5%
Tabel 1.6: Verschillend afstandsklassen e-bike per afstandsklasse
•
De gegeneraliseerde kosten per modaliteit en per motief zijn bepaald op basis van dezelfde formule als voor auto.
•
De intrazonale weerstand is bepaald op basis van de helft van het gemiddelde van de drie kleinste waarden van de bij de modelzone behorende matrixrij.
•
Relaties met een tijd van groter dan 60 minuten zijn uitgesloten.
•
Intrazonale ritten in het buitengebied zijn uitgesloten.
•
De weerstandsmatrices zijn symmetrisch gemaakt door voor de heen- en terugreis de gemiddelde waarde te bepalen en die waarde te gebruiken voor de heen- en terugreis.
Weerstandsberekening vracht •
De tijd en afstand zijn per relatie en dagdeel bepaald met een AON-toedeling op het vrachtnetwerk.
•
Op basis van de tijd en afstand wordt de gegeneraliseerde kostenskim bepaald.
•
Intrazonale weerstand bepalen op basis van de helft van het gemiddelde van de drie kleinste waarden in die rij.
•
Intrazonale ritten in het buitengebied uitsluiten.
•
Extra weerstand toevoegen voor vrachtverkeer naar het buitenland.
Voor-/natransport OV De weerstandsberekeningen worden voor de auto, de fiets en het OV uitgevoerd. Deze drie elementen worden in de verkeersvraagmodule ingelezen, waarmee per relatie de verdeling over de modaliteiten auto, fiets en OV wordt uitgevoerd. We splitsen zoals eerder aangegeven de weerstanden voor OV verder op voor de verschillende voor- en natransportcombinaties. De systematiek zoals gehanteerd in het V-MRDH 3.0 onderscheidt de volgende ketens van voor- en natransport als aparte submodaliteiten: •
lopen - OV - lopen;
•
fiets - OV - lopen;
•
lopen - OV - fiets;
•
fiets - OV - fiets.
Voor het simultane distributiemodel worden de skims (weerstandsmatrices, beschikbaar per HB-relatie) per keten samengevoegd op basis van een Multinominal Logit Model (MNLmodel) tot één gewogen OV-skim, op basis waarvan de matrices voor auto, OV5 en fiets worden geschat in het zwaartekrachtmodel. De kansverdelingen over de voor- en natransportketens bepalen de weging en zijn geoptimaliseerd met behulp van een schaal5
Er wordt in het simultaan schattingsproces per dagdeel één OV-matrix geschat voor alle submodaliteiten en ritketens.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
22
parameter. De verdeling is op basis van expert judgement op kwaliteit getoetst. Na afloop van de matrixschatting wordt de resulterende OV-matrix weer uitgesplitst naar de vier ketens op basis van de kansverdelingen berekend in het MNL-model. De verkregen deelmatrices worden toegedeeld op de bijbehorende OV- en fietsnetwerken. Er zijn diverse parameters in het model die het gebruik van de verschillende ketens beïnvloeden. In de eerste plaats is dit een correctiefactor per dagdeel op de vier subskims (ketens). Zo wordt de skim fiets-OV-fiets standaard in alle dagdelen met een weerstandscorrectie opgehoogd, zodat deze uiteindelijk een klein aandeel krijgt (fiets als natransport is namelijk een relatief beperkte groep). In de ochtendspits vindt om dezelfde reden een weerstandsophoging plaats in de skim lopen-OV-fiets. In de avondspits wordt dit juist omgekeerd gedaan op de skim fiets-OV-lopen en fiets-OV-fiets. Zodoende wordt bewerkstelligd dat er een plausibele richtingverdeling ontstaat. Deze plausibiliteitscheck is uitgevoerd op basis van expert judgement en richt zich op logische verdelingen, zoals een hoog aandeel fiets-OV-lopen in de ochtendspits en in de avondspits omgekeerd et cetera.
Verbetering vraagmodel (OV-modellering) Voor het V-MRDH 2.4 is in maart 2020 een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd, waarbij geconcludeerd is dat het aantal OV-verplaatsingen binnen de regio groeit van 1,35 miljoen naar 1,55 miljoen in de periode van 2016-2030, hetgeen neerkomt op een groei van ongeveer 1% per jaar (in totaal ±15%). Uit analyses van de vervoerders blijkt dat een groot deel van deze groei al bereikt is in de afgelopen jaren (tot 2019). Dit is onderschreven door de analyse van Studio Bereikbaar die een groei van 10% in het aantal instappers ziet tussen 2015 en 2019.6 Het is niet de verwachting dat de sterke groei in het OV-gebruik die tussen 2015 en 2019 is geregistreerd ook door zal zetten naar de (verdere) toekomst in 2030/2040. Vanaf het V-MRDH 2.6 is daardoor besloten om de Value –of Time voor OV hier beter op af te stemmen. De MRDH heeft de wens geuit om binnen het V-MRDH 3.0 het OV-gebruik aan te passen zodat het beter aansluit bij de werkelijkheid, zoals is beschreven in de analyse van Studio Bereikbaar. De verbeteringen worden hieronder beschreven. Voor het V-MRDH 3.0 was het daarmee allereerst van belang om een goed basisjaar 2020 te schatten. Onze visie is dat het modelleren van het OV zoals dat in het V-MRDH 2.10 plaatsvindt, een goede, toereikende basis was om te handhaven in het V-MRDH 3.0.
Hierbij zijn wel bekende hiaten als penalty’s op halteniveau en kalibratie op in- en uitstappers (NShaltes) gedicht. Daarnaast zijn inspanningen gedaan om het OV-gebruik goed aan te laten sluiten bij de huidige gebruikspatronen inclusief het in acht nemen van de recente trends van de laatste jaren. Hierbij gaf de analyse van Studio Bereikbaar goede inzichten. De eerste (a priori) resultaten van het nieuwe basisjaar zijn daarom getoetst aan de hand van bovengenoemde rapportage. Hierbij is getoetst – naast de gebruikelijke toetsingskaders – op verdeling over de modaliteiten (trein, metro, tram, bus), kilometrages en gebruikerspatronen (van/naar hoogstedelijk, stedelijk et cetera). Om richting de prognoses de groeicijfers meer 6
Memo groei openbaar vervoer versie 4. Decompositie en beschrijving van de groei de MRDH ('16 tot '19), 6 mei 2022
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
23
conform de onderzoeksresultaten uit te laten komen, zijn de Value of Time-indices per stedelijkheidsgraad geïntroduceerd. Deze staan in paragraaf 4.4.5 beschreven. Onderstaande aanpassingen zijn uitgevoerd om beter aan te sluiten bij het huidige OVgebruik. •
Het type OV-aanbod en loopafstand daarnaartoe: -
Beïnvloeden haltekeuze door aanpassing aan penalty’s op de haltes afhankelijk van stedelijkheidsgraad en/of aanpassingen aan de set van (begin)haltes voor een OVreis (Zenith-parameters). In de basis op 0 minuten ingesteld, vervolgens op halteniveau ingevoerd (op basis van stedelijkheid betreffende scenario).
•
Overstapweerstand tussen OV-modaliteiten onderling is verder afgesteld: -
Overstapweerstand BTM <> Intercity en BTM <> Sprinter is verlaagd van 5 naar 2 minuten.
-
Overstapweerstand Sprinter <> Intercity is verhoogd van 1 naar 3 minuten.
In tabel 1.7 is een overzicht van de gehanteerde overstapweerstand in de vorm van penalty’s. van modaliteit
naar modaliteit
penalty
Bus
Trein (Intercity en Sprinter)
2 min
Bus
Bus, Tram, Metro
5 min
Tram
Trein (Intercity en Sprinter)
2 min
Tram
Bus, Tram, Metro
5 min
Metro
Trein (Intercity en Sprinter)
1 min
Metro
Metro
1 min
Metro
Tram, Bus
5 min
Sprinter
Intercity
3 min
Sprinter
Sprinter
1 min
Sprinter
Metro
1 min
Sprinter
Tram, Bus
2 min
Intercity
Intercity
0 min
Intercity
Sprinter
3 min
Intercity
Metro
1 min
Intercity
Tram, Bus
2 min
Tabel 1.7: Gehanteerde overstapweerstanden per modaliteit in de vorm van penalty’s per minuut
Alle overstappen hebben een wachttijd van een factor 0,5 van de uurfrequentie van de OVlijn waarop overgestapt wordt.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
24
De opstappenalty’s zijn opgesplitst naar modaliteit en stedelijkheidsgraad. In tabel 1.8 staat de indeling weergegeven zoals die voor alle modeljaren is ingevoerd. Belangrijk om te vermelden is dat de stedelijkheidsgraad kan veranderen op basis van de opgegeven groei in ruimtelijke vulling. Een aanvullende aanpassing van het V-MRDH 3.0 ten opzichte van het V-MRDH 2.10 is het toekennen van een oneindige weerstand voor de fiets op OV-haltes die als fietsontoegankelijk zijn gekenmerkt. Penalty-tabel per haltetype en stedelijkheid IC-station Lopen
Fiets
0
5
3
12
3
12
S6 S5 S4 S3 S2 S1
Sprinter
Metro
Tram
Bus
Lopen
Fiets
Lopen
Fiets
Lopen
Fiets
Lopen
Fiets
2
10
2
12
1
15
0
15
4
12
2
10
2
10
2
10
4
12
3
6
6
12
6
12
Tabel 1.8: Penaltytabel per haltetype en stedelijkheidsgraad
In tabel 1.8 staat met een S-codering de stedelijkheidsgraad beschreven, deze laat zich als volgt vertalen: •
S1: Landelijk;
•
S2: Dorps;
•
S3: Laag suburbaan;
•
S4: Suburbaan;
•
S5: Stedelijk;
•
S6: Hoogstedelijk.
De bovenstaande instellingen zijn tot stand gekomen op basis van een aantal testruns en overleggen met (een afvaardiging) van de werkgroep. Tijdens dit proces zijn diverse aanpassingen gedaan aan de penalty’s per stedelijkheid, het weghalen van de speedfactors en een aanvullende schatting van de distributieparameters. Getoetst is hoe de modelresultaten van het basisjaar op het aantal in- en uitstappers op de NS-stations binnen de MRDH scoort ten opzichte van de gemeten NS-data afkomstig uit het NS Jaarverslag 2019. Tevens is getoetst op de verhouding voor- en natransport per modaliteit op dezelfde NSstations. Tot slot is getoetst of de verdeling van de reizigers met een onderverdeling naar OV-modaliteiten binnen het gehele OV overeenkomt met de analyse die door Studio Bereikbaar is uitgevoerd.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
25
Naast het hiervoor genoemde zorgt het toepassen van het multi-constraint zwaartekrachtmodel automatisch voor een betere voorspelling van de OV-verplaatsingen van en naar gebieden met weinig parkeercapaciteit.
1.8
Stap 3: Verkeersvraagmodule
De berekende verplaatsingen uit de riteindemodule en de weerstandsmatrices komen samen in de verkeersvraagmodule. Binnen de verkeersvraagmodule wordt het uiteindelijke verplaatsingsgedrag berekend: Wie gaat van waar naar waar en met welke vervoerswijze? Het verplaatsingsgedrag wordt door middel van een wiskundige beschrijving vastgelegd en beschrijft het verband tussen de ‘bereidheid’ om een bepaalde verplaatsing te maken en de weerstand (kosten) van die verplaatsing, oftewel de distributiefunctie beschrijft het verplaatsingsgedrag. De lognormale distributiefuncties zijn geschat aan het ODiN. De distributiefuncties zijn zo ingesteld dat de resulterende HB-matrices met betrekking tot de ritlengtefrequentieverdeling en modal split zo goed mogelijk overeenkomen met het ODiN. Het proces waarbij met behulp van de verkeersvraagmodule de basismatrices zijn geschat, is verder uitgebreid beschreven in hoofdstuk 3. 1.8.1
Distributiefuncties per motief en schatting
Om de ritlengtefrequentieverdeling en modal split van het V-MRDH 3.0 zo goed mogelijk overeen te laten komen met ODiN zijn per motief verschillende distributiefuncties gebruikt. De distributiefuncties zetten een weerstand in gegeneraliseerde kosten om in een relatieve aantrekkelijkheid en worden met een alpha en een bèta, voor zowel autobeschikbaar als niet-autobeschikbaar bepaald. Zo wordt bijvoorbeeld gesimuleerd dat fietsritten langer dan 10 kilometer minder aantrekkelijk zijn dan die voor het OV en voor de auto. De alpha bepaalt de hoogte van de functie op de gegeneraliseerde kosten, de bèta bepaalt het verloop van de curve van de aantrekkelijkheid naarmate de kosten toenemen. ‘Hoe ver zijn mensen bereid te reizen met een bepaalde vervoerswijze voor een bepaald motief?’ Het zwaartekrachtmodel verdeelt vervolgens reizigers over bestemmingen en over vervoerswijzen naar rato van de relatieve aantrekkelijkheid per vervoerswijze en bestemming. In figuur 1.9 volgt een (fictief) voorbeeld van een distributiefunctie.
Verkeersmodel MRDH 3.0 - 22 december 2023
26
Figuur 1.9: Fictief voorbeeld distributiefunctie
In bijlage 2 zijn alle distributiefuncties per motief en dagdeel opgenomen. 1.8.2
Parkeerplafonds
Een van de drie onderdelen van het verbeteren van het vraagmodel bestaat uit het aanpassen van de parkeermodellering (concreet de parkeermoeite), zodat er beter wordt aangesloten bij parkeercapaciteit en de in werkelijkheid ervaren parkeerdruk. Hiervoor zijn parkeerplafonds geïntroduceerd, waarvan ook een toelichting is gegeven in paragraaf 1.3 en figuur 1.4 geeft het stroomschema weer. Achtergrond De parkeermodellering in de voorlopers van het V-MRDH 3.0 bestaat uit vier onderdelen: 1.