Hastighetsflödessamband för svenska typvägar : Förslag till reviderade samband baserat på trafikmätningar från 2012–2015

(1)

Johan Olstam

Viktor Bernhardsson

Hastighetsfl ödessamband för svenska typvägar

Förslag till reviderade samband baserat på

trafi kmätningar från 2012–2015

VTI r apport 938 | Hastighetsfl ödessamband för sv enska typvägar www.vti.se/publikationer

VTI rapport 938

Utgivningsår 2017

(2)

(3)

VTI rapport 938

Hastighetsflödessamband för svenska

typvägar

Förslag till reviderade samband baserat på

trafikmätningar från 2012–2015

Johan Olstam

(4)

Diarienummer: 2016/0249-7.1

Omslagsbilder: VTI/Hejdlösa Bilder AB Tryck: VTI, Linköping 2017

(5)

Referat

Hastighetsflödessamband är en viktig del i Trafikverkets modell för bedömning av Effekter vid väganalyser (EVA). I denna rapport presenteras förslag till nya hastighetsflödessamband för motor-vägar, fyrfältsmotor-vägar, mötesfria motortrafikleder, mötesfria landsvägar samt tvåfältiga landsvägar. Förslagen baseras på data från mätningar med Trafikverkets trafikmätningssystem (TMS) samt kompletterande modellberäkningar. För varje vägkategori har TMS-datamaterialet kvalitetssäkrats, bearbetats och analyserats. Datamaterialet presenteras i form av hastighetsflödesdiagram för person-bilar, bussar och lastbilar utan släp samt lastbilar med släp. För varje typsektion har sedan en jäm-förelse av nuvarande samband och mätdata genomförts. Vid behov har förslag till revidering av nuvarande samband tagits fram. De mest signifikanta förändringarna jämfört med föregående revidering från 2013 är: medelfrihastigheten för lastbilar utan släp har generellt sett ökat på samtliga vägtyper utom tvåfältsvägar där hastigheten minskat; medelfrihastigheten för lastbilar med släp har generellt sett minskat; hastigheten på tvåfältsvägar har generellt sett minskat.

Titel: Hastighetsflödessamband för svenska typvägar – Förslag till reviderade samband

baserat på trafikmätningar från 2012–2015

Författare: Johan Olstam (VTI, www.orcid.org/0000-0002-0336-6943)

Viktor Bernhardsson (VTI)

Utgivare: VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut

www.vti.se

Serie och nr: VTI rapport 938

Utgivningsår: 2017

VTI:s diarienr: 2016/0249-7.1

ISSN: 0347-6030

Projektnamn: Revidering av VQ-samband för vägar på landsbygd baserat på TMS-data från 2012–

2015 Uppdragsgivare: Trafikverket

Nyckelord: Hastighetsflödessamband, VQ-samband, reshastighet, friflödeshastighet, kapacitet,

effektsamband, Effekter vid väganalyser (EVA)

Språk: Svenska

(6)

Abstract

Speed-flow relationships are an important part of the Swedish Transport Administration (Trafikverket) model for evaluation of effects of road facilities (the EVA model). This report present suggestions for new speed-flow relationships for motorways (MV), low standard motorways (4F), oncoming lane separated highways with grade separated intersections (MML), oncoming separated highways with at grade intersections (MLV), and two-lane highways. The suggestions are based on data from measure-ments using the Swedish Transport Administration’s traffic measurement system TMS in combination with model calculations. The TMS data have, for each road category, been quality checked, processed and analysed. The data material is presented as speed-flow diagrams for passenger cars, buses and trucks without trailer, and trucks with trailers. A comparison of the current speed-flow relationships and the TMS-measurements was then conducted for each road category, and if needed a suggestion for a revision was presented. The most significant changes from last revision from 2013 are: average free flow speed for trucks without trailer have in general increased for all road types except two lane high-ways for which the speed has decreased; average free flow speed for trucks with trailers have in general decreased; and the average speed on two lane highways have in general decreased.

Title: Speed-flow relationships for Swedish rural roads – Suggestions for revised

relationships based on traffic measurements from 2012–2015

Author: Johan Olstam (VTI, www.orcid.org/0000-0002-0336-6943)

Viktor Bernhardsson (VTI)

Publisher: Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI)

www.vti.se

Publication No.: VTI rapport 938

Published: 2017

Reg. No., VTI: 2016/0249-7.1

ISSN: 0347-6030

Project: Revision of speed-flow relationships for rural roads based on

TMS-measurements from 2012–2015 Commissioned by: Swedish Transport Administration

Keywords: speed-flow relationships, VQ-relationships, speed-flow diagrams, speed-flow

curves, free flow speed, capacity

Language: Swedish

(7)

Förord

Denna VTI-rapport presenterar det underlag som lämnats till Trafikverket för revidering av hastighets-flödessamband i Trafikverkets effektkatalog. Peter Palholmen och Camilla Granholm har varit kontaktpersoner hos uppdragsgivaren Trafikverket. Arbetet har genomförts av Johan Olstam och Viktor Bernhardsson. Johan Olstam har svarat för projektledning, analys och dokumentering och Viktor Bernhardsson har svarat för databearbetning, analys och dokumentering.

Linköping, juni 2017

Johan Olstam Projektledare

(8)

Kvalitetsgranskning

Granskningsseminarium genomfördes 14 februari 2017 där Fredrik Johansson var lektör. Johan Olstam har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus. Forskningschef Andreas Tapani har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering 2 februari 2017. De slutsatser och rekommendationer som uttrycks är författarnas egna och speglar inte nödvändigtvis myndigheten VTI:s uppfattning.

Quality review

Review seminar was carried out on 14 February 2017 where Fredrik Johansson reviewed and

commented on the report. Johan Olstam has made alterations to the final manuscript of the report. The research director Andreas Tapani examined and approved the report for publication on 2 February 2017. The conclusions and recommendations expressed are the authors’ and do not necessarily reflect VTI’s opinion as an authority.

(9)

Innehållsförteckning

Sammanfattning ...11

Summary ...13

Ordlista och beteckningar ...15

1. Inledning ...17

1.1. Trafikverkets hastighetsflödessamband ...17

1.2. Betraktade vägtyper ...19

2. Metod ...21

2.1. Synkronisering av TMS-data och den nationella vägdatabasen (NVDB) ...21

2.2. Avgränsning och kvalitetsgranskning av datamaterialet ...22

2.3. Bearbetning av data för lätta lastbilar utan släp ...24

2.4. Transformering av punkthastighet till reshastighet ...27

2.5. Datagruppering och analys ...27

3. Motorväg (MV) ...31

3.1. Motorväg, 120 km/h, 2 körfält per riktning ...31

3.1.1. Datamaterial ...31

3.1.2. Förslag till nya samband ...31

3.2. Motorväg 110 km/h, 2 körfält per riktning ...34

3.3. Motorväg, 110 km/h, 3 körfält per riktning ...37

(10)

4. Fyrfältsväg (4F) ...58

4.1. Fyrfältsväg, 110 km/h ...58

5. Mötesfri motortrafikled (MML) ...76

5.1. Mötesfri motortrafikled, 110 km/h ...76

5.2. Mötesfri motortrafikled, 100 km/h, 2+1 ...81

6. Mötesfri landsväg (MLV) ...86

6.1. Mötesfri landsväg, 110 km/h, 2+1 ...86

6.4. Mötesfri landsväg, 80 km/h...104

7. Tvåfältsväg ...110 7.1. Tvåfältsväg, 100 km/h ...110 7.1.1. Bred, >10 m ...111 7.1.2. Normal, 8–10 m ...114 7.1.3. Smal, <8 m ...117 7.2. Tvåfältsväg, 90 km/h ...121 7.2.1. Bred, >10 m ...121 7.2.2. Normal, 8–10 m ...124 7.2.3. Smal, <8 m ...127 7.3. Tvåfältsväg, 80 km/h ...130

(11)

7.3.2. Normal, 8–10 m ...134 7.3.3. Smal, <8 m ...138 7.4. Tvåfältsväg, 70 km/h ...141 7.4.1. Bred, >10 m ...142 7.4.2. Normal, 8–10 m ...146 7.4.3. Smal, 5,7 – 7,9 m ...150 7.4.4. Mycket smal, <5,7 m ...154

8. Slutsatser och förslag till fortsatt arbete ...158

8.1. Metodbegränsningar och utvecklingsbehov ...158

(12)

(13)

Sammanfattning

Hastighetsflödessamband för svenska typvägar – Förslag till reviderade samband baserat på trafikmätningar från 2012–2015

av Johan Olstam (VTI) och Viktor Bernhardsson (VTI)

I denna rapport presenteras förslag till nya hastighetsflödessamband för motorvägar, fyrfältsvägar, mötesfria motortrafikleder, mötesfria landsvägar samt tvåfältiga landsvägar. Förslagen baseras på data från mätningar med Trafikverkets trafikmätningssystem (TMS) samt kompletterande modellberäk-ningar. För varje vägkategori har TMS-datamaterialet kvalitetssäkrats, bearbetats och analyserats. Datamaterialet presenteras i form av hastighetsflödesgrafer för personbilar, bussar och lastbilar utan släp samt lastbilar med släp. För varje typsektion (kombination av vägtyp, antal körfält, vägbredd etc.) har sedan en jämförelse av nuvarande samband och mätdata genomförts.

Medelfrihastigheten för lastbilar utan släp har generellt sett ökat på motorväg (0–1 km/h), fyrfältsväg (upp till 3 km/h), mötesfri motortrafikled (1–2 km/h) och mötesfri landsväg (0,5–5 km/h). Det finns dock en viss osäkerhet då lastbilar utan släp definieras annorlunda i TMS-systemet jämfört med i Trafikverkets hastighetsflödessamband. Trenden gäller dock inte för tvåfältsvägar där hastigheten för lastbilar utan släp har minskat med 0,5–2,5 km/h för samtliga hastighetsgränser utom 100 km/h. En annan trend är minskade hastigheter för lastbilar med släp för samtliga vägtyper utom fyrfältsväg. Minskningen varierar mellan 0,5 och 2 km/h, med något enstaka undantag. Den bakomliggande anledningen till ökningen är oklar och går endast att spekulera i. För tvåfältsvägar finns en fortsatt tydlig trend med minskande hastigheter. Effekterna av den översyn av hastighetsgränssystemet som genomfördes för ett par år sedan verkar även fortsatt ha inneburit minskade hastigheter på tvåfältiga vägar. Trenden med ombyggnation av tvåfältiga landsvägar till mötesfria utformningar fortgår också, vilket gör att gruppen tvåfältsvägar ändrar karaktär, då vägar med högre trafikflöde och bättre linjeföring byggs om till mötesfri utformning.

Att använda TMS-data i kombination med nationella vägdatabasen (NVDB) för att skatta hastighets-flödessamband innebär en del begränsningar som påverkar noggrannheten i resultaten.

TMS-mätplatserna är utplacerade för att mäta trafikflöden på ett representativt och statistiskt korrekt sätt. Mätningar vid dessa mätplatser representerar således inte säkert reshastighet på länk utan en del mätplatser ligger till exempel i närheten av korsningar, vilka eventuellt påverkar hastighetsnivåerna. Ett annat problem är att TMS-systemet endast mäter punkthastigheter aggregerade på timnivå, vilket medför att en transformering till space mean speed (reshastighet) behöver göras. Det finns om-räkningsformler för detta men dessa kräver kunskap om spridningen i space mean speed (eller time mean speed), vilket inte fanns tillgängligt.

Vidare är det svårt att bestämma vägkategori enligt den klassning som används i Trafikverkets effekt-samband utifrån tillgänglig information i NVDB. Detta beror på att NVDB beskriver hur vägen ser ut och inte hur den fungerar ur ett trafikföringsperspektiv. För vissa vägtyper är den nuvarande klass-indelningen inte längre lämplig, till exempel delas tvåfältig landsväg upp med avseende på vägbredd men skillnaden i hastighet mellan olika vägbredder verkar mer troligt bero på vilken typ av trafik (kortväga/långväga) som trafikerar breda respektive normalbreda vägar. För landsvägar skulle till exempel en indelning baserad på trafikvariationstyp (genomfarts-, turist- och närtrafik), avstånd till tätort, korsningstäthet eller liknande bättre fånga variationer i medelreshastighet. Nästa steg borde således vara en mer övergripande genomlysning av vägtypsklassificeringen baserad på kunskap och erfarenheter från genomförda forskningsprojekt och revideringar av hastighetsflödessamband samt att utveckla en tydlig översättning från NVDBs vägklassningssystem till de vägklasser som används i Trafikverkets effektsamband.

(14)

(15)

Summary

Speed-flow relationships for Swedish roads – Suggestions for revised relationships based on traffic measurements from 2012–2015

by Johan Olstam (VTI) and Viktor Bernhardsson (VTI)

This report presents suggestions for new speed-flow relationships for motorways (MV), low standard motorways (4F), oncoming lane separated highways with grade separated intersections (MML), oncoming separated highways with at grade intersections (MLV), and two-lane highways. The suggestions are based on measurements from the Swedish Transport Administration’s (Trafikverket) traffic measurement system TMS in combination with model calculations. The TMS data have, for each road category, been quality checked, processed and analysed. The data material is presented as speed-flow diagrams for passenger cars, buses and trucks without trailer, and trucks with trailers. A comparison of the Swedish Transport Administration’s current speed-flow relationships and the TMS measurements was then conducted for each road category.

The average free flow speed for trucks without trailer has in general increased on motorways (0– 1 km/h), on low standard motorways (up to 3 km/h), on oncoming separated highways with grade separated intersections (1–2 km/h) and on oncoming separated highways with at grade intersections (0.5–5 km/h). However, there are some uncertainties due to difficulties to classify trucks without trailers in the TMS system. There are also cases in which the speed for trucks without trailers has decreased up to 3 km/h. The trend does not apply for two lane highways for which the speed for trucks without trailers has decreased with 0.5–2.5 km/h for all speed limits except 100 km/h. Another trend is reduced speeds for trucks with trailers for all road types except low standard motorways. The decrease varies between 0.5 and 2 km/h with some few exceptions. The underlying reason for the general increase is unclear. The speed on two lane highways continue to decrease. The revision of the speed limits system seems still to imply decreased speeds on two lane highways. The trend with reconstruc-tion of two lane highways to oncoming separated highways is still ongoing. This implies that the characteristics of the remaining set of two lane highways have changed since roads with good align-ment and higher flows are rebuilt into oncoming separated highways.

To utilize data from the TMS system in combination with the national road database (NVDB) to revise speed-flow relationships have some limitations which affect the accuracy of the results. The TMS measurement system is designed to measure traffic flow in a representative and statistical correct way. The placement of the measurement points does not necessarily result in representative travel speed on road links, some locations are e.g. close to intersections. Another problem is that the TMS system only collects cross-sectional time mean speed aggregated on an hourly basis, which imply that a trans-formation to space mean speed is required. There are transtrans-formation equations for this but these require the variance in space mean speed (or time mean speed) which were not available. There have also been some problems related to the classifications of roads used in the Swedish Transport Administration’s speed-flow relationships and the national road database (NVDB). NVDB classifies roads based on their geometry and not how the traffic process looks like. Furthermore, the current sub road classification is no longer suitable. For example, to divide two lane highways with respect to road width does not seem to be relevant anymore and a division based on the type of traffic (commuter/long trip) seems to be more relevant. Next step should therefore be a review of the road classification based on the knowledge from recently conducted research projects and the current revision of the speed-flow relationships. There is also a need for development of definitions and methods for a concise and unique translation of the attributes in NVDB and the road classification utilized for the Swedish Transport Administration’s speed-flow relationships.

(16)

(17)

Ordlista och beteckningar

Nedan ges förklaringar till vissa begrepp och förkortningar som förekommer i rapporten.

MV motorväg

stadsMV stadsmotorväg

4F fyrfältsväg med i princip motorvägsutformning, två körfält i vardera riktningen och mittseparering samt planskilda korsningar.

MML mötesfri motortrafikled

MLV mötesfri landsväg

GIF fyrfältsväg av genomfarts-, infarts-, eller förbifartskaraktär. Väg med lägre standard och ej planskilda korsningar

tvåfält tvåfältsväg, det vill säga ”vanlig” landsväg med ett körfält i vardera riktningen utan mötesseparering

TMS Trafikverkets trafikmätningssystem

PHF Peak hour factor, ibland översatt som maxkvartsfaktor. Maximalt trafikflöde (pb/h) på entimmesnivå / maximalt trafikflöde (pb/h) på 15 minuters nivå.

pb personbil

pbu personbil utan släp

pbs personbil med släp

llbu lätt lastbil utan släp llbs lätt lastbil med släp tlbu tung lastbil utan släp tlbs tung lastbil med släp lbu lastbil utan släp (och buss)

lbs lastbil med släp

pbe personbilsekvivalent, vilket beskriver förhållandet mellan flödet uttryckt i fordon/timme och personbilar/timme.

kf körfält

kapacitet det största stationära flöde som kan passera ett snitt under rådande, mättade förhållanden (fordon/h)

(18)

α andel omkörningsbar längd, dvs. hur stor del av en 2+1-väg som har två körfält (per riktning)

siktklass klassificering av vägens vertikala och horisontella linjeföring samt siktförhållanden längs vägen.

ÅDT årsdygnstrafik

typsektion specifik kombination av vägbredd, siktklass och hastighetsgräns trafikplatstäthet antal trafikplatser per km. Används för att särskilja landsbygds- och

(19)

1. Inledning

Som stöd vid planering, projektering och uppföljning av åtgärder inom vägtransportsystemet har Vägverket och sedermera Trafikverket utarbetat ”Effektsamband för vägtransportsystemet”. Den första versionen presenterades 2001 (Vägverket, 2001) och ett antal revideringar har genomförts genom åren. Den senaste version är från 2016 (Trafikverket, 2016). En del av ”Effektsamband för väg-transportsystemet” avser samband mellan trafikflöde och reshastighet, så kallade v-q-samband eller hastighetsflödessamband. Dessa samband är t.ex. en fundamental del i Trafikverkets EVA-modell (Effekter vid väganalyser, Trafikverket (2012c)) som används för att beräkna effekter och samhälls-ekonomi för enskilda objekt i vägtransportsystemet. Trafikverkets hastighetsflödessamband redovisar reshastighet för fordonstyperna personbil (pb), buss och lastbil utan släp (lbu) och lastbil med släp (lbs) som funktion av totalt trafikflöde. Hastighetsflödessambanden för landsvägsmiljöer reviderades senast 2012 (Trafikverket, 2012b) baserat på analyser av trafikmätningar från år 2009–2011 med Trafikverkets trafikmätningssystem TMS. Underlaget till revidering med tillhörande analyser och förslag till justeringar finns redovisade i Olstam, Carlsson och Yahya (2013) medan de slutliga hastighetsflödessambanden finns redovisade i Trafikverket (2016).

Under perioden 2012–2015 genomförde Trafikverket nya TMS-mätningar. TMS-mätningarna genom-förs med syftet att skatta trafikflöden, men systemet sparar även aritmetiskt beräknad medelhastighet på timnivå (på engelska benämnd time mean speed). Trafikverket har uppdragit åt VTI att granska och vid behov revidering av nuvarande hastighetsflödessamband i Trafikverket (2016) baserat på det nya TMS-datamaterialet. I denna rapport presenteras ett förslag till revidering av hastighetsflödessamband för motorvägar (MV), fyrfältsvägar (4F), mötesfria motortrafikleder (MML), mötesfria landsvägar (MLV) samt tvåfältiga landsvägar.

Denna rapport presenterar datamaterial, analys och förslag till nya, styckvis linjära hastighetsflödes-samband av den typ som används i Trafikverket (2016). Då mätdata sällan är kompletta, det vill säga då data inte finns för samtliga vägtyper, hastighetsgränser och flödesnivåer, behöver mätdata i de flesta fall kompletteras med modellberäkningar. De modeller som använts beskrivs inte i detalj i denna rapport utan hänvisning görs istället till separata modellbeskrivningsdokument, vilka är Carlsson (2007) för motorvägar och fyrfältsvägar, samt Olstam och Carlsson (2014) för tvåfältsvägar och mötesfria vägar.

Denna rapport är organiserad enligt följande: I kapitel 2 beskrivs den metod enligt vilken data har bearbetats och analyserats. Sedan följer resultat av analyserna med ett kapitel för varje vägkategori: motorvägar/MV (kapitel 3), fyrfältsväg/4F (kapitel 4), mötesfri motortrafikled/MML (kapitel 5), mötesfri landsväg/MLV (kapitel 6) och tvåfältig landsväg (kapitel 7). För varje vägkategori presen-teras först en diskussion kring kapacitetsvärde och hastighet vid kapacitet. Sedan presenpresen-teras, för varje typsektion, en kompakt beskrivning av omfattningen av datamaterialet samt hastighetsflödesgrafer. Sist presenteras, för varje typsektion, förslag till förändringar tillsammans med en diskussion om motivet till de föreslagna förändringarna.

1.1. Trafikverkets hastighetsflödessamband

De hastighetsflödessamband som Trafikverket använder i ”Effektsamband för vägtransportsystemet” (Trafikverket, 2016) är styckvis linjära och består av 4 eller 5 brytpunkter (antalet varierar beroende på vägkategori), se exempel i Figur 1 – Figur 3. Brytpunkterna betecknar punkter där det sker en för-ändring i hur reshastigheten beror av trafikflödet. För varje brytpunkt specificeras således både ett flöde och en reshastighet. Flödesnivåerna betecknar totalflöde i en riktning och är samma oberoende av fordonskategori medan reshastigheten specificeras per tre fordonstyper, personbil (pb, markerade med blå färg i denna rapport), lastbil utan släp (lbu, markerade med röd färg i denna rapport) och last-bil med släp (lbs, markerade med grön färg i denna rapport). Hastighetsflödessambanden representerar en genomsnittlig trafiksammansättning med 12 % tunga fordon (lbu+lbs). Den första brytpunkten

(20)

betecknar den flödesnivå där frifordonsförhållande slutar (den vänstra streckade linjen i Figur 1 – Figur 3). Vid flöden lägre än denna nivå antas fordon kunna färdas i sin önskade hastighet, dvs. utan att i någon märkbar omfattning behöva anpassa sin hastighet efter andra långsammare fordon. Den näst sista brytpunkten betecknar kapacitetsflödet (den högra streckade linjen i Figur 1 – Figur 3). När trafikefterfrågan överstiger kapaciteten minskar flödet i verklig trafik och hastighetsflödeskurvan borde egentligen vända tillbaka för att slutligen nå origo (noll fordon/h, 0 km/h och maximal densitet, eng. ”jam density”). I Trafikverkets hastighetsflödessamband betecknar axeletiketten totalflöde på x-axeln snarare trafikefterfrågan än verkligt flöde. För situationer när trafikefterfrågan överstiger kapaci-teten används istället en schablon som innebär att reshastigheten sjunker ner till 10 km/h vid en efter-frågan motsvarande 120 % av kapaciteten, vilket är den sista brytpunkten. Vid efterefter-frågan över 120 % av kapaciteten antas en konstant köhastighet på 10 km/h.

Figur 1. Exempel på styckvis linjära hastighetsflödessamband för motorväg, 110 km/h, 6 körfält.

0 20 40 60 80 100 120 0 2 000 4 000 6 000 8 000 R e sh asti gh e t km /h Totalflöde f/h pb lbu lbs 0 20 40 60 80 100 120 0 500 1000 1500 2000 R e sh asti gh e t km /h Totalflöde f/h pb lbu lbs

(21)

Figur 3. Exempel på styckvis linjära hastighetsflödessamband för tvåfältig landsväg, 90 km/h, vägbredd 8–10 meter.

Som synes i Figur 1 – Figur 3 varierar frifordonsgräns och kapacitet stort mellan de olika vägtyperna. Även effekten på reshastighet på grund av ökande flöde varierar. På motorvägar (Figur 1) är om-körningsmöjligheterna goda även vid medelhöga flöden, vilket gör att det är först vid relativt höga flödesnivåer som reshastigheten påverkas i någon större utsträckning. På mötesfria motortrafikleder och mötesfria landsvägar är omkörning endast möjlig på tvåfältssegmenten. Detta gör att ökande flöde för mötesfri motortrafikled och mötesfri landsväg ger en minskning i reshastighet betydligt tidigare än på motorvägar. Dessutom fås ett snabbt sammanbrott kring 1 500 fordon/h till följd av vävningen från två till ett körfält i slutet av varje tvåfältssektion. För tvåfältiga landsvägar beror omkörningsmöjlig-heterna istället på vägens linjeföring och siktförhållanden men framför allt på storleken på det

mötande trafikflödet. Trafikverkets hastighetsflödessamband utgår från att det mötande trafikflödet är lika stort som det i den studerade riktningen (riktningsfördelning 50/50), vilket ger minskningar i res-hastighet redan vid relativt låga flödesnivåer.

För att ta hänsyn till att reshastigheten beror på vägens linjeföring används i EVA (Trafikverket, 2012c) och Trafikverkets effektkatalog (Trafikverket, 2016) ett begrepp som kallas siktklass.

Beroende på vägtyp används upp till fyra siktklasser där siktklass 1 motsvarar en rak väg med få och, i förekommande fall, stora horisontal- och vertikalkurvor samt konstantlutningar under 2 %. Ju

kurvigare och backigare väg desto sämre siktklass. För ytterligare information kring siktklass och kriterier för bestämning av siktklass, se vidare i Olstam och Carlsson (2014) eller Trafikverket (2016).

1.2. Betraktade vägtyper

Tabell 1 nedan visar antalet meter väg i Sverige för olika kombinationer av vägtyp och hastighets-gräns. Hastighetsflödessambanden ska beskriva medelreshastigheter/restider för väglänkar, det vill säga vägavsnitt utan korsningar. Tanken är dock inte att de ska beskriva reshastigheten på kortare vägsegment, t.ex. i samband med lokala hastighetsbegränsningar. Kombinationer av vägkategori och hastighetsgräns på landsbygd som endast finns som lokal hastighetsgräns och inte som längre väg-sträckor, ex mötesfri motortrafikled 70 km/h har därför inte beaktats i detta arbete. Dessutom har kategorier med mycket få meter väg ignorerats, t.ex. motortrafikleder som inte är mötesfria vilka samtliga består av mindre än 10 000 m väg. De kategorier som inte beaktats är markerade med rött i Tabell 1. Vägkategorin motortrafikled har utgått i ”Effektsamband för vägtransportsystemet” (Trafik-verket, 2014a). Vägar som enligt NVDB klassas som motortrafikled med 90 km/h klassas antingen

0 20 40 60 80 100 120 0 500 1000 1500 2000 2500 R e sh asti gh e t km /h Totalflöde f/h pb lbu lbs

(22)

som fyrfältsväg/4F eller mötesfri motortrafikled (MML) i ”Effektsamband för vägtransportsystemet” (Trafikverket, 2016). Detaljerad definition av de olika vägkategorierna motorväg (MV), fyrfältsväg (4F), mötesfri motortrafikled (MML), mötesfri landsväg (MLV) och tvåfältig landsväg (tvåfält) finns i VGU (Trafikverket, 2015b, Trafikverket, 2015a).

Tabell 1. Antal meter statlig väg enligt NVDB uppdelat på hastighetsgräns och vägtyp.

Hast.-gräns km/h MV Motor- trafik-led MML 4-fälts-väg Landsväg normal MLV Totalt Gångfart 879 879 20 119 119 30 537 297 412 247 298 196 40 2 379 1 012 307 1 549 1 016 235 50 2 209 482 592 7 402 6 485 633 15 009 6 511 328 60 930 200 316 19 225 1 268 257 16 322 1 305 250 70 53 507 5 611 3 448 66 746 58 575 398 137 407 58 842 117 80 90 540 8 403 2 264 21 247 14 006 504 87 839 14 216 797 90 85 309 5 321 26 898 15 997 9 559 338 116 605 9 809 468 100 184 350 688 234 465 13 935 2 205 014 1 761 127 4 399 579 110 1 306 821 300 117 677 15 928 3 883 344 679 1 789 288 120 340 961 58 341 019 VSL 11 997 11 997 Totalt 2 076 624 21 005 385 660 163 396 93 414 802 2 480 784 98 542 271

(23)

2. Metod

Grundprincipen för revideringen har varit att undersöka om TMS-materialet för åren 2012–2015 indikerar att de nuvarande hastighetsflödessambanden behöver justeras. Grundprincipen har varit en relativt konservativ inställning till justering, det vill säga att eventuella justeringar ska baseras på god datatillgång och av god kvalité. I tveksamma fall har antingen ingen justering genomförts eller en mer begränsad justering än vad datamaterialet pekar på.

Datamaterialet från trafikmätningssystemet TMS är mycket stort. För varje mätplats har fyra mät-omgångar genomförts, två helgperioder och två vardagperioder (omfattande ett vardagsdygn vardera). I samband med helgperioderna mäts också det föregående eller efterkommande vardagsdygnet. Detta ger totalt 6 helgdygn och 4 vardagsdygn, se Trafikverket (2014b) för detaljer kring hur urvalet går till. Mätningarna görs med två parallella luftslangar kopplade till en analysator av märket Metor 2000 eller Metor 3000, se Trafikverket (2014b) för detaljer. Vid bortfall av fordon på en mätplats så kompenserar analysatorn detta genom imputering. Detta anses vara bra för skattning av trafikarbetet men sämre då hastighet ska skattas, se diskussion i Forsman och Greijer (2016).

I detta kapitel presenteras de övergripande steg som genomförts:

1. synkning av TMS-data och den nationella vägdatabasen (NVDB) 2. avgränsning och kvalitetsgranskning av datamaterialet

3. bearbetning av data för lätta lastbilar utan släp 4. transformering av punkthastighet till reshastighet 5. datagruppering och analys.

2.1. Synkronisering av TMS-data och den nationella vägdatabasen

(NVDB)

För att möjliggöra en revidering av hastighetsflödessambanden behövde TMS-data kompletteras med information om vägtyp, hastighetsgräns, m.m. Detta gjordes genom att Trafikverket synkroniserade mätplatsernas koordinater med motsvarande koordinater i den nationella vägdatabasen (NVDB). Efter synkroniseringen fanns följande information om varje mätpunkt tillgänglig för synkronisering mot de vägtyper och typsektioner som används i hastighetsflödessambanden och EVA:

• vägtyp – motorväg, fyrfältsväg, motortrafikled mötesfri, vanlig väg och vanlig väg mötesfri • vägbeskrivning – Ingen beskrivning, ett plus ett, två plus ett, två plus två

• vägbredd • hastighetsgräns

• ATK-sträcka – Information om ifall mätavsnittet innehåller Automatisk trafiksäkerhetskontroll (ATK).

I de flesta fall går det enkelt att bestämma vilken EVA-vägkategori som en viss mätplats tillhör, men det finns flera fall där detta är svårt. Till exempel hittades flera vägar som benämns som ”vanlig väg mötesfri” eller ”motortrafikled mötesfri”, men som genomgående har två körfält i varje riktning och därmed ska betraktas som fyrfältsväg enligt klassningen i hastighetsflödessambanden (Trafikverket, 2016). Det krävdes därför en hel del manuella kontroller av enskilda mätsträckor för att få till en

(24)

tillräckligt bra överensstämmelse mellan företeelserna i NVDB och vägklassindelningen i Trafik-verkets effektsamband (Trafikverket, 2016). Grundproblemet är att NVDB beskriver hur vägen ser ut medan vägklassindelningen som används för Trafikverkets effektsamband också tar hänsyn till hur trafikföringen ser ut.

I EVA delas motorvägar och fyrfältsvägar upp med avseende på trafikplatstäthet. NVDB innehåller ingen information om trafikplatstäthet utan denna har skattats utifrån mätplatsavsnittens start- och slutkoordinater. Detta är inte helt korrekt då det innebär fågelavståndet mellan trafikplatserna och inte det faktiska avståndet baserat på vägens linjeföring. För mötesfria vägar har vägbredden använts för att bestämma om mätplatsen ligger på en enfälts- eller tvåfältssträcka.

2.2. Avgränsning och kvalitetsgranskning av datamaterialet

Vid en första genomgång av datamaterialet hittades en hel del fel i mätdatabasen. För att rensa data-basen från felaktiga poster genomfördes ett antal kvalitetssäkringssteg.

Först genomfördes projektspecifika begränsningar, där mätningar från följande typ av mätplatser togs bort:

• sträckor med hastighetskameror (automatisk trafiksäkerhetskontroll (ATK) – detta då detta projektet enbart avsåg hastighetsflödessamband för väglänkar utan hastighetskameror • avfarter, påfarter och trafikplatser – detta då hastighetsflödessambanden ska representera

väglänkar och inte korsningar.

Sedan genomfördes en första initial kvalitetssäkring där mätningar som uppfyllde följande kriterier togs bort:

• verkningsgrad1_{< 85 % – det vill säga mätdygn med mer än 15 % bortfall}

• felkodade mätplatser – det vill säga mätplatser där information om hastighetsgräns och vägtyp i databasen uppenbarligen är felaktig, t.ex. påfartsramper som i NVDB är kodade som motor-vägar.

Efter detta första kvalitetssäkringssteg fanns fortfarande stora mängder avvikande data för vissa väg-kategorier, varvid mätdygn med kraftigt avvikande medelhastighet för mätplatsen togs bort. Detta urval gjordes i tre steg:

1_{För varje mättimme redovisar mätutrustningen en verkningsgrad vilken anger hur stor andel av axelpassagerna}

som har kunnat klassificeras till ett fordon (Trafikverket 2014b. Metodbeskrivning - Undersökning av trafikarbetet på statligt vägnät. Borlänge: Trafikverket.

(25)

• Först skattades en standardavvikelse för den totala variansen i medelfriflödeshastigheten med avseende på mätplats-, säsongs- och förarvariation som TMS-datamaterialet rimligen inne-håller. Standardavvikelsen skattades utifrån det kvalitetssäkrade datamaterialet från före-gående omgång med TMS-mätningar från 2009–2012 (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013). De skattade standardavvikelserna redovisas i Tabell 2 i form av hur många procent tre standardavvikelser är av medelfriflödeshastigheten. De mätdygn vars medelfriflödeshastighet avvek mer än 3 standardavvikelser2_{från medelfriflödeshastigheten i tidigare} hastighetsflödes-samband (Trafik-verket, 2016) togs sedan bort.

• I nästa steg uteslöts samtliga mätdata från mätplatsen om medelfrihastigheten för fler än 70 % av mätdygnen avvek mer än 3 standardavvikelser. Detta gjordes alltså oberoende av resultaten från enskilda mätdygn.

• Mätplatser med tydliga avvikelser (<3 standardavvikelser) togs bort baserat på bedömningar från fall till fall. Orsaken kan vara uppenbart annan hastighetsgräns än vad som angetts för mätplatsen eller olämpliga mätplatser, exempelvis nära korsningar eller nära sträckor med automatisk trafiksäkerhetskontroll (ATK), så kallade hastighetskameror.

Dessutom genomfördes borttagning av hastighetsdata som kan klassas som ”outliers” för varje kombination av hastighetsgräns och fordonskategori. För att definiera outliers användes specifika gränsvärden (2,5–3 standardavvikelser) för respektive hastighetsgräns och fordonskategori, framtagna i samband med utvärderingen av nya hastighetsgränssystemet (Vadeby och Forsman, 2010, Vadeby et al., 2012), se Tabell 3.

Datamaterialet innefattar mätningar från hela året, alla veckodagar, tider på dygnet, väderlek, väglag och geografiska delar av Sverige. I revideringarna av Trafikverkets hastighetsflödessamband som genomfördes före år 2012 begränsades datamaterialet till dagtid, arbetsdagar, barmark etc. Trafik-verket vill numer att hastighetsflödessambanden ska representera en genomsnittlig situation med avseende på geografi, tid, väder- och väglag. Sedan föregående revideringen (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013) genomförs därför analys på hela datamaterialet och inga avgränsningar genomförs med avseende på dessa faktorer. Tillsammans innebar kvalitetssäkringsstegen och bortfiltreringen av ATK-sträckor och avfarter, påfarter och trafikplatser att ungefär 15 % av mätplatserna (från 4 841 till 4 098) och 20 % av mätdygnen (från 34 397 till 27 521) togs bort.

2_{Baserat på tidigare mätningar, se Vadeby, A. & Forsman, Å. 2010. Utvärdering av nya hastighetsgränssystemet}

- Effekter på hastigheter, Etapp 1, VTI notat. 14-2010. Linköping: VTI. eller Vadeby, A., Forsman, Å., Carlsson, A., Björketun, U. & Yahya, M.-R. 2012. Utvärdering av nya hastighetsgränssystemet – effekter på trafiksäkerhet och miljö, VTI Notat. Linköping: VTI.

(26)

Tabell 2. Gränsvärden i form av procentuella avvikelser från medelfriflödeshastigheten i nuvarande hastighetsflödessamband skattade utifrån TMS-mätningarna från 2009–2012 (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013).

Tabell 3. Gränsvärden (hastighet, km/h) för definition av outliers per hastighetsgräns, vägkategori och fordonstyp. 120 & 110 km/h 100 km/h 90 km/h 80 km/h 70 km/h Fordonstyp Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

MV, MML, MLV, 4F pbu 80 150 70 140 70 130 60 120 50 110 pbs 70 140 60 130 60 130 55 120 50 110 Llbu 70 140 60 130 60 120 55 115 50 110 Tlbu 70 140 60 130 60 120 55 115 50 110 Llbs 65 105 60 100 60 100 55 100 50 100 Tlbs 65 105 60 100 60 100 55 100 50 100 tvåfält pbu 75 150 65 140 60 130 50 120 45 110 pbs 65 140 55 130 55 130 45 120 45 110 Llbu 65 140 55 130 55 120 45 115 45 110 Tlbu 65 140 55 130 55 120 45 115 45 110 Llbs 60 105 55 100 55 100 45 100 45 100 Tlbs 60 105 55 100 55 100 45 100 45 100

2.3. Bearbetning av data för lätta lastbilar utan släp

TMS-systemet har tyvärr en annan klassificering av fordonstyper än de som används i Trafikverkets effektsamband och EVA-systemet. TMS-systemet klassar fordonen efter antalet axlar och axelavstånd men betecknar ändå de olika lastbilsklasserna med lätt och tung lastbil, vilket således är missvisande.

Vägtyp 3.0 std MV 18% 4FV 18% MML – enfält 18% MML – tvåfält 18% MLV – enfält 20.7% MLV – tvåfält 18.6% 2fält 30%

(27)

De fordonskategorier i TMS-systemet som är intressanta för detta arbete är: • personbil utan släp (pbu)

• personbil med släp (pbs)

• ”lätt”/kort lastbil utan släp (llbu) • ”tung”/lång lastbil utan släp (tlbu) • ”lätt”/kort lastbil med släp (llbs) • ”tung”/lång lastbil med släp (tlbs).

I Trafikverkets effektsamband och EVA-systemet används istället en fordonsklassificering baserad på juridisk definition och vikt:

• personbil med eller utan släp (pb) • lastbil eller buss utan släp (lbu) • lastbil med släp (lbs).

Grundöversättningen är att TMS-kategorierna pbu och pbs tillsammans utgör EVA-kategorin pb, att TMS-kategorierna llbu och tlbu utgör EVA-kategorin lbu och att TMS-kategorierna llbs och tlbs utgör EVA-kategorin lbs. Problemet är att TMS-mätningarna klassificerar fordon baserat på axelavstånd och antal axlar istället för vikt och ändamål, vilket gör att det finns en uppenbar risk att fordonsklassningen inte stämmer överens med den fordonstypsindelning som används i Trafikverkets effektsamband och EVA. Till exempel definierar TMS-systemet "lätta” lastbilar utan släp (llbu) som fordon med 2 axlar och axelavstånd större än 3,3 meter medan EVA klassar lätta lastbilar efter den juridiska indelningen som innefattar fordon med totalvikt under 3,5 ton, avsedda för godstransporter. Detta gör att ”lätta” lastbilar utan släp (llbu) enligt TMS-definitionen innehåller en stor andel ”lätta” lastbilar som i juridisk mening inte är lastbilar och därför har samma hastighetsgräns som personbilar utan släp, t.ex. skåp-bilar med axelavstånd över 3,3 meter. Detta gör att TMS-kategorin llbu består av en inhomogen fordonsuppsättning med skilda beteenden och hastighetsgränser då hastighetsgränsen för personbilar är 90 km/h eller mer. Problemet gäller inte i lika stor utsträckning lätta lastbilar med släp eftersom dessa har samma hastighetsgräns som personbilar med släp.

För lastbilar utan släp användes därför en bearbetningsmetod för att skatta medelhastigheten. I Olstam, Carlsson och Yahya (2013) antogs att 50 % av fordonen i TMS-mätklassen llbu utgörs av lätta last-bilar, som har samma hastighetsgräns som pbu. Detta grundade sig på de schabloner för årlig kör-sträcka som finns i Artemis- och HBEFA-programmen för beräkning av emissioner per fordonstyp (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013). I brist på empiriskt underlag för samband mellan axelavstånd, vikt och fordonstyp har samma antagande gjorts i detta arbete.

Dessa 50 % lätta lastbilar (𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢) har i analysen getts en medelhastighet (𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢) på 99 % av den för pbu. På detta sätt kan medelhastigheten för resterande 50 % tunga lb utan släp (𝑣𝑙𝑙𝑏𝑢→𝑙𝑏𝑢) beräknas.

Denna delgrupp (𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢) slås ihop med mätklass tlbu (𝑁𝑡𝑙𝑏𝑢) till en resulterande hastighet för lbu

(𝑣𝑙𝑏𝑢). Övriga 50 % (𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢 →𝑝𝑏𝑢

(28)

Tabell 4. Indata för räkneexempel justering av llbu (innan revidering).

Hastighetsgräns 90 km/h pbu pbs pb tlbu llbu lbu

Antal fordon totalt, 1000-tal 305 12 814 13 119 187 768 955 Medelhastighet [km/h] 82.9 92.0 91.8 82.8 89.1 87.9

Lätta lastbilar utan släp (llbu) som flyttas till personbilar 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢=𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢 2 = 768 2 = 384 𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢= 0.99 ∗ 𝑣𝑝𝑏𝑢= 0.99 ∗ 92.0 = 91.1 𝑘𝑚 ℎ

Lätta lastbilar utan släp (llbu) som ingår i lastbilar utan släp (lbu) 𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢→𝑙𝑏𝑢 =

𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢

2 = 768

2 = 384

Hastigheten för lätta lastbilar utan släp kan skrivas som viktad summa av hastigheten för de juridiskt sett lätta lastbilarna (𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢) och hastigheten för de personbilar som klassats som lätta lastbilar i TMS-systemet (𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢), det vill säga

𝑣𝑙𝑙𝑏𝑢=

𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢⋅ 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢+𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢⋅𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢+𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢 ,

där 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢+ 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢= 𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢. Detta ger att hastigheten för de verkligt lätta lastbilarna kan beräknas

som 𝑣𝑙𝑙𝑏𝑢→𝑙𝑏𝑢 = 𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢⋅ 𝑣𝑙𝑙𝑏𝑢− 𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢 →𝑝𝑏𝑢 ⋅ 𝑣_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑝𝑏𝑢 𝑁_{𝑙𝑙𝑏𝑢}→𝑙𝑏𝑢 = 768 ⋅ 89.1 − 384 ⋅ 91.1 384 = 87.1 𝑘𝑚/h

Lastbilar utan släp (reviderade)

𝑁𝑙𝑏𝑢 = 𝑁𝑡𝑙𝑏𝑢⋅ 𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢→𝑙𝑏𝑢 = 187 + 384 = 571 𝑣𝑙𝑏𝑢 = 𝑁𝑡𝑙𝑏𝑢⋅ +𝑁𝑙𝑙𝑏𝑢→𝑙𝑏𝑢⋅ 𝑣𝑙𝑙𝑏𝑢 →𝑝𝑏𝑢 𝑁𝑙𝑏𝑢 = 187 ⋅ 82.8 + 384 ⋅ 87.1 571 = 85.7 𝑘𝑚/h

Tabell 5. Utdata från räkneexempel justering av llbu (efter revidering).

Hastighetsgräns 90 km/h pbs pbu pb tlbu llbu lbu Antal fordon totalt, 1000-tal 305 13 198 13 503 187 768 571 Medelhastighet [km/h] 82.9 92.0 91.8 82.8 89.1 85.7

(29)

2.4. Transformering av punkthastighet till reshastighet

Eftersom TMS-systemet genererar punkthastigheter (eng. time mean speed) och hastighetsflödes-sambanden representerar reshastighet (eng. space mean speed) 3_{behöver en transformation göras. Det} finns ett exakt förhållande för transformering av reshastighet till punkthastighet, givet att variansen för reshastigheten är känd (Haight och Mosher, 1962). Punkthastigheten 𝑣̅𝑡 blir då

𝑣̅ = 𝑣𝑡 ̅ +𝑠

𝜎𝑠2

𝑣̅𝑠

,

där 𝑣̅𝑠 är medelreshastigheten och 𝜎𝑠2 är variansen för densamma. Det finns inget exakt förhållande

mellan medelreshastighet, punkthastighet och variansen i punkthastighet. Dessutom är inte variansen i punkthastighet tillgänglig från TMS-systemet. Vi har därför istället valt att skatta ett intervall för res-hastigheten genom att anta ett minsta och ett högsta värde för förhållandet mellan standardavvikelsen och medelvärdet för reshastighet (variationskoefficienten), det vill säga

𝜂 = 𝜎 𝑣̅𝑠

.

Givet antagande om minsta värde 𝜂𝑚𝑖𝑛 och största värde 𝜂𝑚𝑎𝑥 kan då ett högsta värde för reshastighet

beräknas som

𝑣̃𝑠,𝑚𝑎𝑥 =

𝑣̅𝑡

1 + 𝜂_𝑚𝑖𝑛2 och ett minsta värde för reshastighet beräknas som

𝑣̃𝑠,𝑚𝑖𝑛 =

𝑣̅𝑡

1 + 𝜂𝑚𝑎𝑥2

De antagna förhållandena mellan medelvärde och varians för reshastighet för de olika fordonstyperna är baserade på tidigare erfarenheter och redovisas i Tabell 6. De resulterande intervallen har använts för att undersöka om en eventuell justering av friflödeshastigheten i hastighetsflödessambanden behövs och för indikation på hur stor ändring som behövs för att hamna inom intervallet.

Tabell 6. Antagna minsta och största förhållanden (𝜂) mellan standardavvikelse och medelvärde för

reshastighet.

Pb Lbu Lbs

min max min max min max 0,08 0,12 0,08 0,12 0,04 0,06

2.5. Datagruppering och analys

Utifrån uppbyggnaden av Trafikverkets hastighetsflödessamband (se avsnitt 1.1) och TMS-datamaterialets omfattning och karaktär har nedanstående övergripande procedur använts för revideringen av sambanden:

3_{För definition av time mean speed och space mean speed se t.ex. Transportation Research Board 2010.}

HCM2010 - Highway Capacity Manual. Volume 1: Concepts. Washington D.C., USA: Transportation Research Board.

(30)

1. Gruppering av datamaterialet efter vägtyp och hastighetsgräns, enligt:

• motorväg (MV), fyrfältsväg (4F), mötesfri motortrafikled (MML), mötesfri landsväg (MLV) samt tvåfältsväg

• 70, 80, 90, 100, 110 och 120 km/h.

2. Gruppering av datamaterialet efter vägtypsspecifika typsektionsindelningar enligt (se även Tabell 7 – Tabell 11):

• tätort/landsbygd samt antal körfält för motorväg • tätort/landsbygd för fyrfältsväg

• enfältsavsnitt och tvåfältsavsnitt för mötesfri motortrafikled och mötesfri landsväg • vägbredd för tvåfältiga landsvägar.

3. Plottning av hastighetsflödesdiagram för respektive typsektion och fordonstyp. För en sammanställning av de olika typsektionerna se Tabell 7 – Tabell 11.

4. Bestämning av friflödesgräns (brytpunkt 1) för respektive typsektion.

5. Beräkning av friflödeshastighet per typsektion och fordonstyp från TMS-materialet. 6. Bestämning av friflödeshastighet per typsektion och fordonstyp.

7. Fastställande av kapacitetsflöde.

8. Fastställande av övriga brytpunkter för siktklass 1 baserat på TMS-data och/eller modell. 9. Fastställande av hastighetsflödestabeller (brytpunkter och hastighet) för samtliga siktklasser. Det är dock viktigt att påpeka att det vid denna revidering visade sig att inga justeringar av friflödes-gränser behövdes. Kapacitetsflöden är inte heller justerade utan baserade på tidigare empiri och an-taganden (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013). Detsamma gäller hastigheten vid kapacitetsflöde med undantag för breda tvåfältiga landsvägar med 90 km/h och mötesfri landsväg med 80 och 90 km/h som behövde justeras för att säkerställa samma hastighet för samtliga fordonstyper vid kapacitetsflöde. Beräkningen av friflödeshastighet gjordes som ett viktat medelvärde av samtliga mättimmar med ett totalflöde under den aktuella friflödesgränsen. Beräkningen av medelhastighet vid övriga brytpunkter har för motorvägar gjorts enligt den modell som presenteras i Carlsson (2007) och för mötesfria vägar och tvåfältiga landsvägar enligt den modell som presenteras i Olstam och Carlsson (2014). För de vägkategorier där inga TMS-mätningar genomförts anges i denna rapport ”datamaterial saknas” och eventuell revidering baseras då på data från liknande vägar eller enbart modellberäkningar för aktuell vägtyp.

(31)

Tabell 7. Typsektionsindelning för motorväg (MV). Landsbygd Tätort 3 kf 2 kf 3 kf 2 Hastighets-gräns Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 70 x X 80 x X 90 x x x x x X 100 x x x x x X 110 x x x x 120 x x

Tabell 8. Typsektionsindelning för fyrfältsväg (4F).

Landsbygd Tätort Hastighets-gräns Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 70 x 80 x 90 x x x 100 x x 110 x x

Tabell 9. Typsektionsindelning för mötesfri motortrafikled (MML).

Andel omkörningsbar längd 40 % 60 % 85 % Hastighets-gräns Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 100 x x x x x x 110 x x x x x x

Tabell 10. Typsektionsindelning för mötesfri motortrafikled (MLV).

Andel omkörningsbar längd 20 % 30 % 40 % 60 & 85 % Hastighets-gräns Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 Sikt-klass 1 Sikt-klass 2 80 x x x x x x X x 90 x x x x x x X x 100 x x x x x x X x 110 x x x x x x X x

(32)

Tabell 11. Typsektionsindelning för tvåfältig landsväg. Väg-bredd Mycket smal (< 5,7 m) Smal (5,7–7,9 m) Normal (8–10 m) Bred (> 10 m) Hastig- hets-gräns Sikt-klass 1&2 Sikt-klass 3 Sikt-klass 4 Sikt-klass 1&2 Sikt-klass 3 Sikt-klass 4 Sikt-klass 1&2 Sikt-klass 3 Sikt-klass 4 Sikt-klass 1&2 Sikt-klass 3 Sikt-klass 4 70 x x x x x x x x X x x 80 x x x x x X x x 90 x x x x x x 100 x x x x x x

(33)

3. Motorväg (MV)

I samband med den senaste revideringen av hastighetsflödessamband (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013) genomfördes i samråd med Metkap-projektet (Strömgren, 2012) en större genomgång av kapacitetsvärden samt hastighet och densitet vid kapacitet. Vidare infördes indelningen av motorvägar i tätort och landsbygd istället för uppdelat på typsektion. Motivet till detta var att andelen långväga trafik är en bättre förklaringsvariabel än vägbredd med avseende på reshastighet. Då det är svårt att bestämma andelen långväga trafik för en enskild TMS-mätning valdes en indelning i tätort och lands-bygd baserad på trafikplatstäthet. Antagandet är att tätortsnära motorvägar med kortare avstånd mellan trafikplatserna har högre andel kortväga trafik. För definition av tätort respektive landsbygd har som tidigare (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013) ett gränsvärde på 0,5 trafikplatser/km använts.

Det är viktigt att notera att kapaciteten i hastighetsflödessambanden gäller för väglänkar med i princip oändligt avstånd mellan trafikplatser, vilket är ett rimligt antagande för landsbygd. Vid tillämpning av hastighetsflödessambanden på tätortsmotorvägar behöver kapacitetsvärdena justeras för påfarter och växlingssträckor. För vägar där belastningsgraden ligger under ca 0,75 kan detta göras med en

schablon beroende på hastighetsgräns, se (Carlsson, 2007). För timmar med belastningsgrad över 0,75 bör en mer noggrann beräkning av kapacitet göras med trafikmodeller för detta (exempelvis

CALMAR (Strömgren, 2012)).

3.1. Motorväg, 120 km/h, 2 körfält per riktning

3.1.1. Datamaterial

Antal mätplatser 40

Antal mätningar 385

Antal fordon totalt,

1000-tal 5 628

pbu pbs pb llbu tlbu lbu llbs tlbs lbs

Antal timmar totalt 14 953 12 927 14 842 12 116 14 418 14 375 Antal fordon totalt, 1000-tal 4 483 133 4 783 333 57 223 371 251 622 % fordon av totalt 79.7% 2.4% 85.0% 5.9% 1.1% 4.0% 6.7% 4.6% 11.2% Medel-hastighet totalt, km/h 118.2 92.1 116.5 107.3 91.6 96.1 85.5 84.3 85.0 Medel-hastighet fria, km/h 118.2 92.1 116.5 107.3 91.6 96.1 85.5 84.3 85.0

3.1.2. Förslag till nya samband

Figur 5 – Figur 7 visar data och samband för alla typsektioner med siktklass 1 på motorväg med hastighetsgräns 120 km/h. I Figur 6 syns tydligt problematiken med orimligt stor spridning och höga hastighetsnivåer för de fordon som klassas som lätta lastbilar utan släp (llbu) i TMS-systemet. Trots att lätta lastbilar utan släp har samma hastighetsgräns som tunga lastbilar utan släp (det vill säga 90 km/h) har medelhastigheter upp mot 120–130 km/h registrerats i TMS-systemet.

(34)

Figur 5. Personbilar, 120 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1.

(35)

Figur 7. Lastbilar med släp, 120 km/h, MV, 2kf, siktklass 1.

När den senaste revideringen av hastighetsflödessambanden genomfördes var motorväg med hastighetsgräns 120 km/h en relativt ny företeelse. Jämförelse mellan nuvarande samband och TMS-data visar dock enbart på behov av en mindre justering av friflödeshastigheten för lastbil med släp. För personbil ligger friflödeshastigheten i TMS-data på 117,4 km/h, vilket efter transformation från punkt-hastighet (time mean speed) i TMS-data till respunkt-hastighet (space mean speed) i EVA stämmer väl med nuvarande friflödeshastighet i EVA på 116 km/h. Även för lastbil utan släp ligger nuvarande friflödes-hastighet inom intervallet för medelresfriflödes-hastighet efter transformering. För lastbil med släp verkar det finnas en generell trend med något lägre friflödeshastigheter i TMS-data jämfört med föregående revidering. För motorväg med 120 km/h har friflödeshastigheten för lastbil med släp i TMS-data sjunkit 1,2 km/h. Förslaget är därför en sänkning av friflödeshastigheten för lastbil med släp från 86 till 85 km/h.

Nedan redovisas nya hastighetsflödessamband för motorväg, 120 km/h, alla typsektioner. Justeringen av friflödeshastighet medför också mindre justeringar av reshastigheten vid brytpunktsflöde 2, då detta (på samma sätt som vid tidigare revisioner) beräknas enligt den modell som presenteras i Carlsson (2007).

Tabell 8. 120 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1.

Siktklass 1 Nuvarande samband Förslag till nya Förändring 120 MV 2 kf Flöde Hastighet km/h Flöde Hastighet km/h Flöde Hastighet km/h Alla typsekt f/h pb lbu lbs f/h pb lbu lbs f/h pb lbu lbs

Brytpunkt 0 0 116.0 95.0 86.0 0 116.0 95.0 85.0 0 0.0 0.0 -1.0 Brytpunkt 1 1 872 116.0 95.0 86.0 1 872 116.0 95.0 85.0 0 0.0 0.0 -1.0 Brytpunkt 2 3 328 107.0 88.4 80.8 3 328 107.0 88.4 80.2 0 0.0 0.0 -0.6 Brytpunkt 3 4 160 73.0 73.0 73.0 4 160 73.0 73.0 73.0 0 0.0 0.0 0.0 Brytpunkt 4 4 992 10.0 10.0 10.0 4 992 10.0 10.0 10.0 0 0.0 0.0 0.0

(36)

Siktklass 2 Nuvarande samband Förslag till nya Förändring 120 MV 2 kf Flöde Hastighet km/h Flöde Hastighet km/h Flöde Hastighet km/h Alla typsekt f/h Pb lbu lbs f/h Pb lbu lbs f/h Pb lbu lbs

3.2. Motorväg 110 km/h, 2 körfält per riktning

3.2.1. Datamaterial

Antal mätplatser ₂₅₅

Antal mätningar _{2 390}

1000-tal _{46 741}

Antal timmar totalt 96 587 80 623 _{94 968 79 632} _{90 260 88 196} Antal fordon totalt, 1000-tal 39 628 _{952 41 842} 2 526 560 ₁₈₂₂ 1 859 1 218 3 077 % fordon av totalt 84.8% 2.1% _89.6% 5.4% 1.3% _4.0% 4.1% 2.7% 6.8% Medel-hastighet totalt, km/h 110.2 _{90.4 109.2} 102.6 _{89.1 93.9} 85.0 83.9 84.6 Medel-hastighet fria, km/h 110.8 _{90.4 109.7} 102.9 _{89.4 94.1} 85.0 83.9 84.6

(37)

3.2.2. Förslag till nya samband

Figur 8. Personbilar, 110 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1.

(38)

Figur 10. Lastbilar med släp, 110 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1.

Vid den senaste revideringen (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013) reducerades friflödeshastigheten för personbil och lastbil utan släp med 2 km/h jämfört med 2010 års version (Vägverket, 2009, Olstam, Yahya och Carlsson, 2010). Reduktionen ansågs bero på den generella hastighetstrenden (Forsman och Danielsson, 2012, Trafikverket, 2012a) samt införandet av den mer noggranna beräkningsmetoden för lastbil utan släp (se avsnitt 2.3). För personbil ligger friflödeshastigheten i TMS-data kvar kring 110 km/h medan den för lastbil utan släp har ökat från 93,1 till 94,4 km/h. Förslaget är därför att höja lastbil utan släp med 1 km/h. Friflödeshastigheten i TMS-data för lastbil med släp har minskat med 1 km/h och förslaget är därför en minskning av friflödeshastigheten i hastighetsflödessambanden med 1 km/h.

I Tabell 10 och Tabell 11 redovisas nya hastighetsflödessamband för motorväg 110 km/h för alla typsektioner för siktklass 1 respektive siktklass 2. Justeringen av friflödeshastighet medför också mindre justeringar av reshastigheten vid brytpunktsflöde 2, då detta (på samma sätt som vid tidigare revisioner) beräknas enligt den modell som presenteras i Carlsson (2007).

(39)

3.3. Motorväg, 110 km/h, 3 körfält per riktning

3.3.1. Datamaterial

Datamaterial saknas.

3.3.2. Förslag till nya samband

För motorväg med tre körfält antas samma friflödeshastighet och samma kapacitetshastighet som för två körfält. Detta medför samma reduktion i friflödeshastighet för lastbil med släp på 1 km/h och samma ökning för lastbil utan släp på 1 km/h. I Tabell 12 och Tabell 13 redovisas nya hastighets-flödessamband för motorväg 110 km/h, alla typsektioner, för siktklass 1 respektive siktklass 2.

(40)

3.4. Motorväg 100 km/h, 2 körfält per riktning

3.4.1. Datamaterial

Landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5 per km)

Antal mätplatser ₁₄

Antal mätningar ₁₄₆

Antal fordon totalt, 1000-tal

2

648

pbu pbs pb _llbu tlbu lbu _llbs tlbs lbs

Antal timmar totalt 5 940 4 777 _{5 794 4 005} _{5 032 5 064} Antal fordon totalt, 1000-tal 2 340 52 _{2 457} 131 21 ₈₆ 54 51 105 % fordon av totalt 88.3% 2.0% _92.8% 4.9% 0.9% _3.4% 2.2% 2.1% 4.3% Medel-hastighet totalt, km/h 104.9 88.8 104.1 99.2 _{87.4 92.8} 84.4 82.7 83.6 Medel-hastighet fria, km/h 105.2 _{88.7 104.4} 99.2 _{87.5 92.7} 84.4 82.7 83.6

Tätort (trafikplatstäthet ≥ 0,5 per km)

Antal mätplatser 42

Antal mätning 347

1000-tal 8 094

Antal timmar totalt 14 008 11 339 13 754 11 030 12 140 11 697 Antal fordon totalt, 1000-tal 7 161 150 7 517 411 94 300 152 125 278 % fordon av totalt 88.5% 1.9% 92.9% 5.1% 1.2% 3.8% 2.0% 1.7% 3.7% Medel-hastighet totalt, km/h 100.9 87.1 100.2 95.8 86.6 90.1 83.9 82.3 83.2 Medel-hastighet fria, km/h 101.5 87.5 100.8 96.2 86.8 90.3 84.1 82.4 83.3

(41)

3.4.2. Förslag till nya samband

Landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5 per km)

Figur 11. Personbilar, 100 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1, landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5 per km).

Figur 12. Lastbilar utan släp, 100 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1, landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5 per km).

(42)

Figur 13. Lastbilar med släp, 100 km/h, motorväg, 2 kf, siktklass 1, landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5 per km).

TMS-datamaterialet för motorväg, landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5) med 100 km/h uppvisar samma tendens som motorväg med 110 km/h. Det vill säga att friflödeshastigheten för personbil ligger på liknande nivå som tidigare (Olstam, Carlsson och Yahya, 2013) medan lastbil utan släp har ökat (1,7 km/h för MV 100 km/h jämfört med 1,3 km/h för motorväg 110 km/h) och lastbil med släp har minskat (1,5 km/h för motorväg 100 km/h jämfört med 1 km/h för motorväg 110 km/h).

I Tabell 14 och Tabell 15 redovisas nya hastighetsflödessamband för motorväg 100 km/h för alla typ-sektioner. Justeringen av friflödeshastighet medför också mindre justeringar av reshastigheten vid brytpunktsflöde 2, då detta (på samma sätt som vid tidigare revisioner) beräknas enligt den modell som presenteras i Carlsson (2007).

Tabell 14. 100 km/h, motorväg, 2 kf, landsbygd (trafikplatstäthet < 0,5), siktklass 1.