Liikennemallit

Liikennemallit ovat matemaattisia ja simulaatioihin perustuvia malleja, joita käytetään kuvaamaan ja ennustamaan liikenneverkkojen käyttäytymistä. Niiden tavoitteena on arvioida liikennemääriä, matka-aikoja, ruuhkahuippuja sekä infrastruktuurin vaikutuksia, päästöjä ja energian kulutusta. Liikennemallit tukevat sekä suunnittelua että päivittäistä liikenteenhallintaa, ja niiden avulla voidaan testata erilaisia poliittisia tai infrastruktuurimuutoksia ennen toteutusta.

Mallityypit jaetaan yleisesti makro-, meso- ja mikromalleihin. Makromallit tarkastelevat liikennettä suurilla mittakaavoilla, kuten virtaus-, tiheys- ja nopeusrelaatioiden perusteella sekä kinematiikkamalleissa kuten LWR-mallissa. Mesomallit yhdistävät suuremman ja pienemmän mittakaavan ominaisuuksia, kun taas mikromallit simuloivat yksittäisiä ajoneuvoja tai pienryhmiä yksityiskohtaisin säännöin, kuten car-following -periaatteisiin perustuvia malleja (esim. IDM). Tietyt mikromallit käyttävät soluautomaattia (esim. Nagel-Schreckenberg). Mallien valinta riippuu tutkimuskysymyksestä ja saatavilla olevasta datasta.

Käyttökohteita ovat kaupunkisuunnittelu ja verkoston suunnittelu, liikenteen hallinta, ajoneuvo- ja reitinvalintapäätösten arviointi sekä päästöjen ja energian kulutuksen arviointi. Datan lähteitä ovat liikenneanturit, tienvarsiväylien mittaukset, GPS- ja matkapuhelintiedot sekä floating car data (FCD), joita hyödynnetään mallien kalibroinnissa ja validoinnissa.

Suosittuja työkaluja ovat sekä avoimen lähdekoodin että kaupalliset ohjelmistot, kuten SUMO ja MATSim, joita käytetään kaupunkimittakaavan simuloinneissa sekä verkon erikoistilanteiden tutkimuksessa. Liikennemallit kehittyvät jatkuvasti yhdistäen sensoridatan, tekoälyn ja kehittyneet simuloinnin menetelmät.