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 <strong>Rautatieliikenteen</strong> simulointi4.3.1 <strong>Rautatieliikenteen</strong> simulointi yleisestiJunaliikenteen <strong>simuloinnin</strong> historia ulottuu niihin aikoihin, kun ensimmäiset tietokoneetotettiin käyttöön. Ohjelmat olivat aluksi kömpelöitä ja vaativat paljon tietotekniikanasiantuntemusta, työtä ja aikaa. Junaliikenteen <strong>simuloinnin</strong> 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
41tarkkuuden tulee olla korkeampi kuin suhteellisessa mallintamisessa. (Hovi ja Ronni1997.)<strong>Rautatieliikenteen</strong> simulointimallilla voidaan tutkia sekä pitkän, keskipitkän että lyhyenaikavälin hankkeita. Pitkän aikavälin suunnitelmia ovat esimerkiksi erilaisetkapasiteetti- ja strategiaselvitykset, infrastruktuurihankkeet ja kalustohankinnat. Keskipitkänaikavälin suunnitelmia ovat esimerkiksi aikataulusuunnittelu ja ratatyömaidenvaatimien liikennejärjestelyiden suunnittelu. Lyhyen aikavälin suunnitelmia ovatesimerkiksi tilausjunien ja erikoiskuljetusten aikataulusuunnittelu sekä ennaltaarvaamattomien liikennehäiriöiden vaatima liikennesuunnittelu. Junaliikenteensimuloinnit ovat yleisesti ottaen keskittyneet pitkän tai keskipitkän aikavälinsuunnitelmiin. Lyhyen aikavälin suunnitelmat edellyttävät, että malli onmahdollisimman pikaisesti muodostettavissa, mikä voi tuottaa ongelmia. (Hovi ja Ronni1997.)Rautatieliikenteessä simulointi soveltuu erityisesti tilanteisiin, joissa pohditaan jaarvotetaan suunnitteluvaihtoehtojen vaikutuksia. Esimerkkejä ovat muun muassavaihtoehtoisten infrastruktuurihankkeiden arvottaminen tai erilaisten aikataulurakenteidentoimivuuden arviointi. Simuloinnin avulla on mahdollisuus kokeillaratkaisujen toimivuutta ennen päätöksentekoa. Simuloinnista on erityistä hyötyä, kuntarkastellaan uusia reittejä. On halvempaa rakentaa simulointimalli kuin uusi raide taikokonaan uusi yhteys. Simuloinnin avulla voidaan kokeilla rakentamistoimenpiteestäaiheutuvia vaikutuksia, arvioida ratkaisun toimivuutta sekä havaita mahdollisiaongelmia etukäteen. (Pitkänen 2006.)Simulointi on osoittautunut erittäin hyväksi apuvälineeksi ratapihojen tutkimisessa.Simulointi tarjoaa mahdollisuuden tarkkailla kokonaisuuksia, joiden hahmottaminenilman tietokonetta olisi hyvin vaikeaa. Ohjelmien taso ja tietokoneiden laskentatehoovat niin hyviä, että monimutkaisetkin kohteet voi mallintaa ilman merkittäviäyksinkertaistuksia. (Kosonen 2006.)Simulointia ei voida tehdä ilman liikenteellisiä suunnitelmia. Ohjelma ei tuota itsessäänvalmista analyysiä esimerkiksi raidemäärästä tai vaihdeyhteyksien tarpeesta. Ohjelmatuottaa tiettyjä tulosteita, joista käyttäjän on pääteltävä edellä mainitut asiat. Simulointion suunnittelun apuväline, joka mahdollistaa ongelmakohtien yksityiskohtaisentarkastelun ja vaihtoehtoisten ratkaisumallien testaamisen. (Kosonen 2006.)<strong>Rautatieliikenteen</strong> simulointiin liittyy tiettyjä heikkouksia ja rajoitteita, jotka tuleehuomioida jo ennen simulointiprosessin käynnistämistä. Simulointi tapahtuu ideaalimaailmassa.Mikäli malliin ei aseteta häiriöitä, kalusto ei koskaan hajoa eivätkä junatmyöhästele. Ilman satunnaisvaihtelukerrointa sama simulointiajo toistuu täysinidenttisenä. Simulointi on vain yksinkertaistus todellisuudesta ja jossain asioissavoidaan joutua käyttämään voimakasta pelkistystä, jotta mallista ei tulisi liian monimutkainenkäsitellä. Esimerkiksi ajodynamiikka ei ole täysin identtinen todellisuudenkanssa. Suurin sallittu nopeus, kiihdytykset ja jarrutukset ovat usein maksimiarvojenmukaiset. (Pitkänen 2006.)
- Page 3 and 4: Ratahallintokeskuksenjulkaisuja A 2
- Page 6 and 7: 4Musto, Maija: Betydelsen av simule
- Page 8 and 9: 6ALKUSANATTutkimuksessa käsiteltä
- Page 10: 83.2.3 Muutoksenhaku ..............
- Page 14 and 15: 12TYÖSSÄ KÄYTETYT MÄÄRITELMÄT
- Page 16 and 17: 141 JOHDANTO1.1 Työn taustatLiiken
- Page 18 and 19: 161.2 Työn tavoitteet ja rajaukset
- Page 20 and 21: 182 RAUTATIELIIKENTEEN SUUNNITTELU
- Page 22 and 23: 20radan sähköistäminen, turvajä
- Page 24 and 25: 22Kuva 2.Symmetria vakioaikatauluss
- Page 26 and 27: 24tilanteiden, muuttuneiden tarpeid
- Page 28 and 29: 26Suomi on jaettu liikenteenohjausp
- Page 30 and 31: 28täsmällisyystavoite on 97,5 pro
- Page 32 and 33: 303 RATAKAPASITEETTIHAKEMUSTEN YHTE
- Page 34 and 35: 32Turvallisuustodistus voi koskea y
- Page 36 and 37: 343.2 Ratakapasiteetin jakamisprose
- Page 38 and 39: 36hylkääminen aiheuttaa hakijalle
- Page 40 and 41: 384 SIMULOINTI RAUTATIELIIKENTEEN S
- Page 44 and 45: 424.3.2 Rautatiesimuloinnin ominais
- Page 46 and 47: 44ohjelma arvioi, saapuuko myöhäs
- Page 48 and 49: 46Junat pyrkivät noudattamaan simu
- Page 50 and 51: 48voi käyttää annettuja vetureit
- Page 52 and 53: 50TrackAttk on yksinkertaistettu si
- Page 54 and 55: 52tuolloin oli liikennemäärältä
- Page 56 and 57: 54Ratakapasiteettihakemusten yhteen
- Page 58 and 59: 56Erilaisista tavarajunavaihtoehdoi
- Page 60 and 61: 58Taulukko 4. Mallinnusalueen liike
- Page 62 and 63: 60hidastuvuudeksi -0,6 m/s 2 . Lis
- Page 64 and 65: 62vuoksi tässä työssä Intercity
- Page 66 and 67: 64Kuvassa 9 on esitetty henkilöjun
- Page 68 and 69: 66Kuva 10.Tehokertoimen vaikutus ju
- Page 70 and 71: 68Myös muiden junien aikatauluajoi
- Page 72 and 73: 70varata kulkutietä asemalle asti,
- Page 74 and 75: 726 TAPAUSTUTKIMUKSEN TULOKSET6.1 T
- Page 76 and 77: 74Taajamajuna ei saa kurottua aikat
- Page 78 and 79: 76Intercity oli reilusti ajoissa ja
- Page 80 and 81: 78Kuva 16.Henkilöjunan ja tavaraju
- Page 82 and 83: 80Taulukko 9. Tavarajunien ajoajat
- Page 84 and 85: 82Taulukko 10. Tavarajunat pohjoise
- Page 86 and 87: 84Kuva 17.Graafinen aikataulu henki
- Page 88 and 89: 86Taulukossa 12 on esitetty myöhä
- Page 90 and 91: 88Taulukko 13. Myöhästymiset Samm
- Page 92 and 93:
90Vinnilän puolenvaihtopaikkaHäme
- Page 94 and 95:
92Taulukko 14.Alkumyöhästymiset s
- Page 96 and 97:
94Taulukko 16. Simulointitulokset,
- Page 98 and 99:
96Ensimmäisessä vaihtoehdossa oli
- Page 100 and 101:
98Taulukko 19. Myöhästymiset Paro
- Page 102 and 103:
100paljon myöhästymisiä, jotka o
- Page 104 and 105:
102Kuva 23.Tilannekuva Toijalasta (
- Page 106 and 107:
104Taulukko 22. Simulointitulokset
- Page 108 and 109:
106Turengissa. Junan myöhästymine
- Page 110 and 111:
108Taulukko 24. Kooste etelään ku
- Page 112 and 113:
110Tässä tutkimuksessa häiriöti
- Page 114 and 115:
112alueen, sekä kahdelle Toijalan
- Page 116 and 117:
114Viriaton ja OpenTrackin välille
- Page 118 and 119:
116aikatauluvaihtoehtoja liikenteel
- Page 120 and 121:
118vaihtoehdot. Tämän jälkeen ki
- Page 122 and 123:
120LÄHTEETBlomqvist, E. (2007a). T
- Page 124 and 125:
122Mäkitalo M. (2007a). Diplomi-in
- Page 126 and 127:
124Wolf H. (2007). RNE-yhdyshenkil
- Page 129:
LIITE 2Pohjoiseen kulkevien henkil
- Page 133:
LIITE 4Pohjoiseen kulkevien kuvitte
- Page 137:
Ensimmäisen aikatauluvaihtoehdon g
- Page 141:
Kolmannen aikatauluvaihtoehdon graa
- Page 145:
Julkaisija:RatahallintokeskusKeskus