Rautatieliikenteen simuloinnin merkitys ... - Liikennevirasto

40Liikennetekniikassa käytetyt simulointimallit jaetaan yleensä mallinnustarkkuudenmukaan mikro-, makro-, meso- ja nanomalleihin. Mikroskooppisessa simuloinnissamallinnetaan jokainen yksikkö ja yksikköjen väliset vuorovaikutukset erikseen.Makroskooppisessa mallissa ei mallinneta yksittäisiä vuorovaikutuksia, vaan tutkittaviayksiköitä käsitellään joukkoina, esimerkiksi liikenne käsitellään yhtenä virtana.Mesoskooppinen malli on mikro- ja makroskooppisen mallin välimuoto. Mallissa ei oleyksittäisiä vuorovaikutuksia, vaan malli pyrkii mallintamaan esimerkiksi ajoneuvoryhmienliikkeet. Nanoskooppisessa simuloinnissa mallinnetaan kuljettajankäyttäytymistä, havaintojen tekoa ja virheitä. (Kosonen 2007a.)Simuloinnissa on monia etuja, minkä vuoksi sitä kannattaa käyttää juuri liikennetekniikanapuvälineenä. Koska simulointi tehdään laboratorio-olosuhteissa,simuloinnissa ei aiheuteta häiriöitä todelliselle liikenteelle. Tutkimusasetelma on hyvinkontrolloitavissa, esimerkiksi mallissa voidaan muuttaa liikennemäärää tai joukkoliikenteenaikatauluja ja vertailla eri vaihtoehtoja. Kokeita voidaan tehdä useita lyhyessäajassa ja niistä saadaan paljon keskenään vertailukelpoisia lukuja. Sama koe voidaanmyös tarvittaessa toistaa. Koska simuloinnilla voidaan toteuttaa asioita, joita ei vielä oleolemassa, voidaan tutkia esimerkiksi lisäkaistan rakentamista ennen kalliitainvestointeja.4.3 Rautatieliikenteen simulointi4.3.1 Rautatieliikenteen simulointi yleisestiJunaliikenteen simuloinnin historia ulottuu niihin aikoihin, kun ensimmäiset tietokoneetotettiin käyttöön. Ohjelmat olivat aluksi kömpelöitä ja vaativat paljon tietotekniikanasiantuntemusta, työtä ja aikaa. Junaliikenteen simuloinnin läpimurtona voidaan pitää1980-lukua, jolloin tietotekninen kehitys oli tullut siihen pisteeseen, että liikennesuunnittelijatpystyivät itse käyttämään simulointityökaluja tietotekniikkaasiantuntijoidensijasta. Ohjelmat ovat kehittyneet näistä päivistä vielä lisää. Kunsimulointinopeus kasvoi, parametrien määrää voitiin kasvattaa. Grafiikkasovelluksetmahdollistivat raiteiston esittämisen kaaviomuodossa ja junien liikkeiden seuraamisenmallinnetulla rataverkolla. (Hovi ja Ronni 1997.)Tutkimusongelma tulee rajata tarkasti ennen simulointiprojektin käynnistämistä.Tutkimusongelman rajauksen olennaisia kysymyksiä ovat muun muassa mitäsimuloinnilla on tarkoitus tutkia, mihin kysymyksiin haetaan vastausta, mitäsimuloinnilla on tarkoitus saavuttaa ja mitkä mahdollisuudet ovat käytettävissä.Simuloinnista saadaan mallin ominaisuuksista riippuen erilaisia tunnuslukuja, kutenjunien graafiset aikataulut, raidevarauskaaviot, ajoajat, myöhästymiset, konfliktit,infrastruktuurin käyttö tai energiankulutus. Tulosteet voivat olla ohjelmasta riippuennumeerisia, graafisia tai molempia. (Hovi ja Ronni 1997.)Simulointimallia voidaan käyttää joko absoluuttisten tunnuslukujen tarkasteluun taisuhteelliseen vertailuun. Suhteellisessa mallissa vertaillaan mallinnettuja vaihtoehtoja javalitaan niistä paras, esimerkiksi vertaillaan erilaisia aikatauluvaihtoehtoja. Tällöinmallin tarkkuus ei ole niin merkittävässä roolissa, sillä kaikkien vertailtavienvaihtoehtojen mallinnus tapahtuu samalla tarkkuudella. Absoluuttisessa simuloinnissatutkitaan, täyttyvätkö jotkin vaatimukset, kuten palvelutasovaatimukset. Tällöin mallin