Evaluering av rampekontroll med bussprioritet i Aimsun

Abstract

Masteroppgaven analyserer innvirkningen av rampekontroll på kollektivtrafikk og annen trafikk på motorvegen og inn mot påkjøringsrampen, på Schancheholen i Stavanger. Trafikksituasjonen på motorvegen (E39) i Stavanger er i rushtiden preget av saktegående trafikk og flere ulykker tilknyttet påkjøring bakfra, sammenliknet med tilsvarende motorveger. Som et resultat har det blitt startet et prosjekt der det planlegges å installere rampekontroll på flere påkjøringsramper på motorvegen sør for Stavanger. I første omgang har påkjøringsrampen på Schancheholen blitt regulert med rampekontroll (Fidgett & Undheim, 2023). Rampekontroll er et system der det plasseres et trafikklys ved påkjøringsrampen til en motorveg for å gi signaler til kjøretøyene om de kan kjøre eller ikke. Hensikten er å opprettholde en jevn trafikkavvikling på motorvegen ved å kontrollere antallet kjøretøy som slippes ut på motorvegen. Dette oppnås ved å variere lengden på rødtiden til trafikklyset (Bellemans et al., 2006). Studien har som mål å vurdere hvordan kollektivtrafikken kan prioriteres ved hjelp av rampekontroll, samt hvordan det påvirker trafikken både på motorvegen og vegene inn mot påkjøringsrampen. Analysene ble utført ved trafikksimulering i Aimsun. To nettverk ble bygget opp, én som gjenspeilte den faktiske situasjonen og én med forlenget kollektivfelt til etter rampekontrollen. Simuleringer ble deretter utført med varierende busstrafikk gjennom rampekontrollen, både med dagens busstrafikk og med bussavgang hvert 3. minutt. Formålet var å undersøke hvordan kollektivtrafikken og annen trafikk ble påvirket av rampekontrollen.

Scenarioet med rampekontroll uten bussprioritet resulterte i en økning i forsinkelse både for busstrafikk og andre kjøretøy som kjørte inn mot påkjøringsrampen. For kjøretøy som allerede var på motorvegen, var det en liten reduksjon i forsinkelse som et resultat av rampekontrollen. Den begrensede effekten skyldtes at trafikkflyten på motorvegen var relativt god selv i scenarioet uten rampekontroll, grunnet begrenset modellomfang. Resultatene viste at rampekontroll med bussprioritet førte til redusert forsinkelse for kjøretøy inn mot påkjøringsrampen, sammenlignet med rampekontroll uten bussprioritet. For basisnettverket med rampekontroll og bussprioritet ble forsinkelsen for buss redusert med 16% for dagens busstrafikk og 25% for scenarioet med bussavgang hvert 3. minutt, sammenliknet med scenarioet uten rampekontroll. Bussprioriteten førte også til en reduksjon i forsinkelse for kjøretøy fra Øst og Vest som kjørte gjennom rampekontrollen. Denne reduksjonen varierte mellom 11% og 18%, avhengig av bussintervall og startpunkt, sammenliknet med scenarioet uten rampekontroll. Analysene viste at flere bussavganger gjennom rampen resulterte i mindre forsinkelse, for kjøretøy fra Øst, Vest og kollektivtrafikken. For nettverket med forlenget kollektivfelt var det en nedgang forsinkelse på 33% for begge kollektivplanene som et resultat av rampekontrollen, sammenlignet med rampekontroll uten bussprioritet. Imidlertid oppstod det en betydelig økning i forsinkelse for andre kjøretøy som skulle ut på motorvegen gjennom rampekontrollen.

This master's thesis focuses on the impact of ramp metering on public transportation and other traffic on the motorway and towards the on-ramp at Schancheholen in Stavanger. During rush hour, the traffic situation on the motorway in Stavanger is characterized by slow-moving traffic and more rear-end collisions compared to similar highways. As a result, a project has been initiated to install ramp metering on several on-ramps on the motorway south of Stavanger. Initially, the ramp at Schancheholen has been regulated with ramp metering (Fidgett & Undheim, 2023). Ramp metering is a system where a traffic light is placed by the on-ramp of a motorway to signal whether vehicles can drive or not. The purpose is to maintain smooth traffic flow on the motorway by controlling the number of vehicles that enters the motorway. This is achieved by varying the duration of the red phase of the traffic light (Bellemans et al., 2006).

The study aimed to assess how prioritization of public transportation could be achieved through ramp metering and how it affects traffic on the motorway and the roads leading to the on-ramp. This was done through traffic simulations using Aimsun. Two network models were built, one reflecting the actual situation and another with an extended dedicated bus lane beyond the ramp meter. Simulations were then conducted with varying levels of bus traffic through the ramp meter, including current bus traffic and bus departures every 3 minutes. The goal was to examine the impact on both public transportation and other traffic.

The scenario of ramp metering without bus prioritization resulted in increased delays for both busses and other vehicles approaching the on-ramp. For vehicles already on the motorway, there was a slight reduction in delay because of the ramp metering. The limited effect was due to the relatively good traffic flow on the motorway even without the ramp metering, due to the limited scope of the model. The results show that prioritizing public transportation led to reduced delay for vehicles approaching the on-ramp, compared to ramp metering without bus priority. In the baseline network with ramp metering and bus prioritization, bus delay was reduced by 16% for current bus traffic and 25% for the scenario with bus departures every 3 minutes, compared to the scenario without ramp metering. Bus prioritization also led to a reduction in delays for vehicles from the East and West passing through the ramp meter. This reduction ranged between 11% and 18% depending on the bus interval and starting point. The analysis showed that more bus departures through the ramp resulted in less delay for vehicles from East, West and public transportation. For the network with an extended dedicated bus lane, there was a 33% reduction in delay for both public transportation plans because of ramp metering, compared to the scenario without ramp metering. However, there was a significant increase in delays for other vehicles entering onto the motorway through the ramp meter.