Trafikkavvikling og -sikkerhet ved hendelser på smal 4-felts motorveg
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2787915Utgivelsesdato
2021Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Investeringer i det norske vegnettet utgjør store årlige kostnader for samfunnet, og målet er hele tiden at man bygger bedre, sikrere og mer samfunnsøkonomisk lønnsomme veger. For å redusere kostnader knyttet til nye veger er det stadig et behov for å utforske hvilke kostnader det er mulig å kutte ned på, og om det finnes teknologi man kan ta i bruk for å kunne gjøre dette uten at det går på bekostning av kvaliteten på vegen. De siste årene har myndighetene og aktører innen fagfeltet forsøkt å ta stilling til om reduksjon av skulder¬bredden på nye 4-felts motorveger kan bidra til å redusere kostnader uten at dette går på bekostning av trafikantenes sikkerhet og uten at kvaliteten på trafikkavviklingen svekkes. Trafikkstyring ved hjelp av variable skilter sammen med automatisk hendelses¬deteksjon er nevnt som et mulig avbøtende tiltak for de negative konsekvensene en redusert vegskulder kan medføre, uten at det refereres til nyere studier som er gjennomført for å bekrefte effekten av dette på norske veger.
I denne studien brukes mikrosimuleringer ved hjelp av Aimsun Next til å utforske ulike effekter av både redusert skulderbredde og bruken av et ITS-tiltak (intelligent transport¬system) med variable skilt for reduksjon av fartsgrense og stenging av kjørefelt når en hendelse oppstår på vegen. Som en del av studien er det nødvendig å utvikle en metode som gjør at man kan simulere hendelser som blokkerer kjørefelt i ulik grad. Simulerings¬forsøkene tar sikte på å kartlegge hvordan ytelsesparametre knyttet til trafikkavvikling og risikoen for sekundære hendelser endres ved ulike kombinasjoner av skulderbredde, hendelses¬type, hendelsesvarighet, trafikketterspørsel, og om man benytter ITS-tiltaket eller ikke.
Simuleringene som er gjennomført medfører en god del usikkerhet ettersom metoden for å simulere hendelser som blokkerer kjørefelt delvis baserer seg på flere ulike antakelser og estimater. Metoden er likevel vurdert som nyttig for å si noe om hvordan ytelses¬parameterne endres ved ulike scenarioer, og resultatene kan dermed si noe generelt om effekten av skulderbredde og ITS-tiltak.
Resultatene fra simuleringene tilsier at man har utfordringer med å opprettholde både trafikkavvikling og -sikkerhet ved hendelser når man reduserer skulderbredden fra dagens standard på 2,75 meter til 1,5 meter. Den negative effekten ser ut til å øke med økt trafikk¬etterspørsel på vegen. Resultatene indikerer at ved trafikketterspørsel rundt 500 kjt/t er forskjellene mellom skulderbreddene 2,75 meter og 1,5 meter relativt små, mens når etterspørselen er større (1000 kjt/t og 1500 kjt/t) vil man i flere tilfeller få store problemer med trafikkavviklingen og økt risiko for sekundære hendelser ved smal skulder. Bruken av smal skulder bør dermed vurderes ut fra hvilke trafikketterspørsler man forventer å ha på den aktuelle vegstrekningen. Bruk av ITS-tiltaket når man har smal skulder ser ut til å stort sett medføre mer negative konsekvenser i de tilfellene der et kjøretøy er stoppet nærmere enn 0,5 meter fra rekkverk eller vegkant, mens tiltaket virker positivt når det stoppede kjøretøyet ikke har mulighet til å stå like langt ut mot kanten. Hvor stor effekten er vil også her være avhengig av trafikketterspørselen. ITS-tiltaket vurderes til å ha en generelt positiv effekt på sikkerheten til de involverte i hendelsen og eventuelle opprydnings- eller helsepersonell på hendelsesstedet, ettersom hastigheten forbi hendelsen reduseres og man dirigerer bort kjøretøy fra det berørte kjørefeltet. Investment costs connected to the Norwegian road network represent major annual costs for society. The investment goals are at all times focused on building better, safer, and more socio-economically beneficial roads. To limit the costs of new roads, there is a constant need for exploration of possible cost-reducing measures and available technology that can be utilized to ensure that the quality of the roads is maintained despite these measures. The Norwegian Government, and various actors within the field of roads and transportation, have in recent years attempted to investigate whether reducing the width of the hard shoulders on new four-lane freeways can be used as a cost-reducing measure without reducing the safety of road users and the quality of traffic flow. Traffic management using variable signs and automatic incident detection has been mentioned as a possible countermeasure for the negative consequences that reduced shoulder width could lead to as an incident occurs, without referring to newer studies that confirm the effect this could have on Norwegian roads.
In this study, microsimulations using Aimsun Next have been conducted to explore various effects of reduced shoulder width and the use of an ITS measure (Intelligent Transport System) that includes variable signs that reduce the speed limit and closes affected lanes when an incident occurs on the road. A method for simulating incidents that block lanes to various extents is proposed to be able to create different incident scenarios. The study attempts to explore how different measures of effectiveness concerning the quality of traffic flow and the risk of secondary incidents vary with different combinations of shoulder width, type of incident, incident duration, traffic demand, and whether or not the ITS measure is activated.
The simulations involve uncertainty induced by the method for simulating incidents that partly block a lane being largely based on assumptions and estimations. The method is still considered useful in saying something about how the measures of effectiveness change for different scenarios, thus the results can contribute to a general assessment of the effect of shoulder width and the ITS measure in question.
The simulation results indicate that reducing the shoulder width from the present standard of 2.75 meters to 1.5 meters would create challenges when it comes to maintaining both the quality of traffic flow and safety when an incident occurs. The negative effects seem to be increasing with increased traffic demand. The results indicate that the difference in performance between the shoulder widths when the traffic demand is about 500 veh/h is relatively small, while there seem to be major traffic flow issues and an increased risk of secondary incidents in some instances when the demand is larger (1000 veh/h and 1500 veh/h) and the shoulder is narrow. Thus, the use of narrow shoulders should be considered based on the traffic demands that are expected to occur on the road in question. Using the ITS measure when the shoulder is narrow seems to mostly cause negative consequences when the incident involves a vehicle that is stopped closer than 0,5 meters from the railing or edge of the road, while the measure has a positive effect when the stopped vehicle is further from the edge. The ITS measure is also considered to have a positive effect on the safety of the parties involved in the incident, including the response team, because of the reduced speed past the incident and the absence of traffic flow in the affected lane.