BOTKYRKA KOMMUN Trafiksimulering del av kv. Yrkesskolan VISSIM-simulering Huddingevägen/Hågelbyleden Reviderad slutrapport 2013-09-12 Stockholm
Trafiksimulering del av kv. Yrkesskolan VISSIM-simulering Huddingevägen/Hågelbyleden Datum 2013-09-12 Uppdragsnummer 1320001990 Utgåva/Status Reviderad slutrapport Jevgenij Petoukhov Uppdragsledare Ramböll Sverige AB Box 17009, Krukmakargatan 21 104 62 Stockholm Telefon 010-615 60 00 Fax 010-615 20 00 www.ramboll.se Unr 1320001990 Organisationsnummer 556133-0506
Innehållsförteckning 1. Bakgrund... 1 2. Förutsättningar... 1 2.1 VISSIM... 2 2.2 Trafikmängder... 3 3. Simulerade Scenarier... 4 4. Resultat... 6 4.1 Analys... 6 4.1.1 Scenario FM 2013 + ABC... 6 4.1.2 Scenario FM 2030 + ABC... 6 4.1.3 Scenario EM 2013 + ABC... 7 4.1.4 Scenario EM-max 2020... 8 4.1.5 Scenario EM-max 2020 + ABC... 9 4.1.6 Scenario EM-max 2020 + ABC, med trimningsåtgärder... 10 4.1.7 Scenario EM 2030... 13 4.1.8 Scenario EM-max 2030, med trimningsåtgärder... 14 4.1.9 Scenario EM-max 2030 + ABC, med trimningsåtgärder... 15 4.2 Resultatjämförelse... 16 5. Slutsatser... 17 i Unr 1320001990
1. Bakgrund I Botkyrka kommun detaljplaneras fastigheterna Yrkesskolan 2 och del av Yresskolan 3, med kringliggande område. Detaljplanen ska möjliggöra nya verksamheter i form av handel och idrott. Utbyggnaden av planområdet kommer att leda till en ökad trafikbelastning på det kringliggande vägnätet, framförallt på korsningen Huddingevägen/Bryggarvägen. Ramböll har 2011 gjort Trafikutredning ABC-tomten, i vilken de trafiktekniska förutsättningarna för nyetableringen samt kapaciteten i dess anslutningspunkter mot Huddingevägen studerades. Denna utredning har senare reviderats 2013 med hänsyn till förändring av exploateringens storlek. Detta PM utgår från förutsättningarna som har antagits i Trafikutredning ABCtomten, 2013-09-11. I den nämnda utredningen studeras främst exploateringens anslutning till Huddingevägen. I detta PM görs en fördjupad studie över kapaciteten i ett större område kring etableringen, där påverkan på korsningarna utmed Huddingevägen och Hågelbyleden studeras för år 2013, år 2020 och år 2030 med hjälp av trafiksimuleringsprogrammet VISSIM. 2. Förutsättningar Det simulerade området omfattar fyra befintliga korsningar utmed Huddingevägen och Hågelbyleden. Figur 1 visar modellens utsträckning. 1 av 18
Figur 1. Modellens utsträckning. Bildkälla: Google Maps Trafiknätet är kodat enligt befintlig utformning, om inget annat anges i scenariobeskrivningen. Trafiksignaler i korsningarna Hågelbyleden/Munkhättevägen, Hågelbyleden/ Storvretsvägen, Huddingevägen/Hågelbyleden och Huddingevägen/KP Arnoldssons väg är kodade enligt befintliga signalplaner och funktionsbeskrivningar. Trafiksignalen vid Hågelbyleden/Munkhättevägen är oberoende trafikstyrd. Trafiksignalen vid Hågelbyleden/Storvretsvägen är oberoende trafikstyrd men har en form av samordning med söderriktade vänstersvängen i korsningen Hågelbyleden/Huddingevägen. Detta för att förhindra att köbildning från signalen Hågelbyleden/Storvretsvägen i ostlig färdriktning blockerar korsningen Huddingevägen/Hågelbyleden samt för att tillgodogöra en grön våg. Hågelbyleden/Huddingevägen och Huddingevägen/KP Arnoldssons väg är lokalt samordnade som en gemensam signalanläggning med respektive korsning som egen ring. Anläggningen skickar besked mellan olika signalgrupper i respektive ring för att få till en grön våg genom korsningarna. Då signalunderlagen för Huddingevägen/Bryggarvägen inte kunde erhållas kodades denna signal som oberoende utifrån antaganden om detektorernas placering, signalbilder, min- och maxgröntider mm. 2.1 VISSIM Studien genomförs med trafiksimuleringsprogrammet VISSIM (version 5.40-08) VISSIM är en av de ledande modellerna för trafiksimulering på mikronivå. Det är ett beteendestyrt mikrosimuleringsprogram som bland annat lämpar sig för att 2 av 18
simulera stadstrafik, korsningsutformningar och trafiksignaler i ett sammanhängande trafiknät. Programmet är ett användbart verktyg för kapacitetsstudier. VISSIM är även lämpligt för att studera hur olika komponenter i trafiksystemet samverkar, t ex cirkulationsplatser och signaler som ligger nära varandra. 2.2 Trafikmängder Generella trafikmängder på Huddingevägen och Hågelbyleden grundas på korsningsräkningar som genomfördes av Botkyrka kommun. Korsningsräkningarna genomfördes under förmiddagens respektive eftermiddagens maxtimmar kl 7-8, respektive kl 16-17, i de studerade korsningarna under mars 2011. Strömmarna i respektive korsning viktades mot varandra för att kompensera för skillnader på in- och utflöden mellan närliggande korsningar. Dessa trafikmängder användes för kalibrering av modellen, dvs. justeringar av parametrar i modellen för att resultatet skall spegla verkligheten. För att få trafikmängderna för åren 2013, 2020 respektive 2030 räknades trafiken för år 2011 upp med en uppräkningsfaktor om 1,5 % per år. Alstringstrafiken för utbyggda Hågelby Familjepark till och från Tumba lades till separat som 1008 fordon per dygn i båda riktningar vilket utgör den andel på 60 % som kör till och från Tumba av de ca 1680 fordon/dygn som Vectura använde i Utredning av korsningen mellan Hågelbyleden och Skrävsta Gårdsväg från 2010. Maxtimandelen av denna trafik antas till 20 %. Riktningsfördelningarna för FMmax antas som 20 % från och 80 % till verksamheten, samt omvänt för EM-max. Familjeparken antas generera sin maxtrafik på kvällar och helger, dvs. utanför de generella för- och eftermiddagens högtrafikstimmar. Alstringstrafiken från den utbyggda Tumba Centrum för åren 2020 och 2030 bedöms ingå i den generella årliga ökningen på 1,5 %, Denna bedömning gjordes genom att trafikmängderna på KP Arnoldssons väg stämdes av mot trafikmängderna i Sweco:s prognos för scenario 2 EM i rapporten Tumba Centrum, 2013-02-20. Ovanstående trafikmängdsberäkningar resulterade i tre trafiknivåer: Kort sikt, 2013 Medellång sikt, 2020 (inklusive utbyggd Hågelby Familjepark) Lång sikt, 2030 (inklusive utbyggd Hågelby Familjepark) Alstringen för ABC-tomtens etablering togs från Rambölls reviderade utredning Trafikutredning ABC-tomten, 2013-09-11. På dygnsnivå antas nyexploateringen generera ca 1300 fordon. Under FM-max antas handeln samt tennis- /gymanläggningen generera 1 % vardera av dess dygnsalstring med riktningsfördelningen är 80 % in och 20 % ut för handeln och 70 % in och 30 % ut för tennishallen. Under EM-max antas handeln generera 20 % medan tennis-/ gymanläggningen genererar 10 % av dygnsalstringen, med fördelningarna 50 % 3 av 18
in och 50 % ut för handeln, samt 60 % in och 40 % ut för tennis/gym. Alstringen antas fördela sig på områden enligt Figur 2 nedan. Ca 30 % antas färdas österut, och 70 % västerut. Västriktade trafiken antas fördela sig jämt på Dalvägen, KP Arnoldssons väg och Hågelbyleden. Figur 2. Antagen fördelning av den nyalstrade trafiken på vägnätet. Bildkälla: Google Maps Busstrafiken till och från Tumba station kodas in enligt gällande linjer och tidtabeller. Alla busslinjer antas vara trafikerade med ledbussar. 3. Simulerade Scenarier *Scenario analyseras ej. Används enbart till kalibrering, alternativt som referens för resultatjämförelse. Scenario 0* Scenario med dagens utformning och trafikmängder från mars 2011 används för att kalibrera modellen. Scenario FM-max 2013* Scenario simuleras med dagens utformning samt den generella trafiken motsvarande årsnivå 2013, används som referens vid jämförelse av resultaten. Scenario FM-max 2013 + ABC Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från ABCexploateringen samt den generella trafiken motsvarande årsnivå 2013. 4 av 18
Scenario FM-max 2030 + ABC Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från ABCexploateringen och från Hågelby Familjepark. Den generella trafiken uppräknad till årsnivå 2030. Scenario EM-max 2013* Scenario simuleras med dagens utformning samt den generella trafiken motsvarande årsnivå 2013, används som referens vid jämförelse av resultaten. Scenario EM-max 2013 + ABC Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från ABCexploateringen samt den generella trafiken motsvarande årsnivå 2013. Scenario EM-max 2020 Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2020. Ingen ABC exploatering. Scenario EM-max 2020 + ABC Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från ABC och Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2020. Scenario EM-max 2020 + ABC, med trimningsåtgärder Scenario simuleras med kapacitetshöjande åtgärder i gatunätet, trafiktillskottet från ABC och Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2020. Scenario EM-max 2030 Scenario simuleras med dagens utformning, trafiktillskottet från Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2030. Ingen ABC exploatering. Scenario EM-max 2030, med trimningsåtgärder Scenario simuleras med kapacitetshöjande åtgärder i vägnätet, trafiktillskottet från Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2030. Ingen ABC exploatering. Scenario EM-max 2030 + ABC, med trimningsåtgärder Scenario simuleras med kapacitetshöjande åtgärder i vägnätet, trafiktillskottet från ABC och Hågelby Familjepark och generella trafiken uppräknad till årsnivå 2030. 5 av 18
4. Resultat I kapitel 4.1 sammanfattas först kvalitativa resultat, som erhålls genom en visuell bedömning av flera körningar. Simuleringsresultaten för respektive scenario jämförs sedan med varandra samt med referensscenario för år 2013 i kapitel 4.2. 4.1 Analys 4.1.1 Scenario FM 2013 + ABC Tillskottet från exploateringen under FM-maxtimme består huvudsakligen av trafiken till och från tennis- och gymanläggningen och av personalen på väg till handeln. Alstringen under FM-maxtimmen uppnår ca 15 fordon in och 5 ut från området. Det ringa tillskottet av den nyalstrade trafiken till vägnätet orsakar inte några nämnvärda framkomlighetsproblem och korsningssystemet fungerar tillfredsställande. Figur 3. Ögonblicksbild från simulering av FM-max 2013 med exploatering av ABC 4.1.2 Scenario FM 2030 + ABC Simuleringarna visar att trafiksystemet fungerar tillfredsställande under FM-max även år 2030. Mest belastade tillfarten i systemet är Dalvägen i östlig riktning i korsningen mot Hågelbyleden. Justering av trafiksignalens gröntider behövs för att tillgodose tillräcklig kapacitet i denna tillfart med hänsyn till trafikökningen för år 2030. Justeringen ger gott genomflöde i den mest belastade tillfarten. Nyalstrade trafiken under FM max är ringa och utgör ingen betydande påverkan på trafiksituationen. 6 av 18
Figur 4. Ögonblicksbild från simulering av FM-max 2030 med exploatering av ABC 4.1.3 Scenario EM 2013 + ABC Simuleringarna visar att trafiksystemet har i stort tillräcklig kapacitet för att klara trafikmängderna för år 2013 inklusive tillskottet av de drygt 200 fordon/h som alstras vid nyexploateringen av ABC-huset. De mest kritiska punkterna ur köbildningssynpunkt är Hågelbyleden norrifrån, där det till och från uppstår köbildning från signalen vid Storvretsvägen, med köslutet förbi bron vid korsningen mot Munkhättevägen samt köbildning till och från signalen vid Huddingevägen/Bryggarvägen i ostlig riktning, där köslutet till och från passerar bakomliggande korsning med risk för dess blockering. 7 av 18
Figur 5. Ögonblicksbild från simulering av EM-max 2013 med exploatering av ABC 4.1.4 Scenario EM-max 2020 Trafiksystemet blir överbelastat med de uppräknade trafikmängderna för 2020. Den mest kritiska belastningen uppkommer i korsningspaketet KP Arnoldssons väg/huddingevägen/hågelbyleden, där de största framkomlighetsproblemen uppstår för vänstersvängande från Huddingevägen mot Hågelbyleden respektive från Hågelbyleden mot Dalvägen. Vid ökning av maxgröntider med 5 sekunder för respektive signalgrupp för dessa strömmar blir situationen något bättre. Dock är kapaciteten i trafikapparaten fortfarande överskriden med omfattande köbildning. Den största köbildningen uppkommer på Hågelbyleden i södergående riktning. Simuleringarna visar på att trafikapparaten inte har tillräcklig kapacitet för att klara den prognoserade trafiknivån för 2020 och kapacitetshöjande åtgärder behövs. 8 av 18
Figur 6. Ögonblicksbild från simuleringen av 2020 utan exploatering av ABC. 4.1.5 Scenario EM-max 2020 + ABC Trafiksituationen liknar den för scenario EM-max 2020. Nytillskottet från ABC exploateringen medför en ytterligare försämring av framkomligheten i ett överbelastat trafiksystem. 9 av 18
Figur 7. Ögonblicksbild från simuleringen av 2020 med exploatering av ABC. 4.1.6 Scenario EM-max 2020 + ABC, med trimningsåtgärder Problembild och åtgärdsförslag För att komma tillrätta med kapacitetsproblemen i trafiknätet kan man tillämpa mindre trimningsåtgärder i det befintliga bilnätet, utan att bygga om trafiksystemet i grunden. Största problemen i trafiksystemet uppkommer för trafikströmmen från Hågelbyleden västerut mot Dalvägen, samt för vänsterströmmen från Huddingevägen mot Hågelbyleden. Dessa har som följd negativ inverkan på den generella framkomligheten på Hågelbyleden söderut respektive på Huddingevägen västerut. Trafikströmmen från Hågelbyleden hindras i första hand av kapacitetsbristen i vänstersvängen mot Dalvägen, som illustreras i figur 8 nedan. Köbildning uppstår, 10 av 18
sprider sig bakåt och blockerar även högerströmmen. En annan negativ aspekt är ett kort magasin i vänstersvängen mot Storvretsvägen. När magasinet fylls upp av köande fordon blockeras rakt-fram-strömmen från bron och fordonen kommer inte fram även om signalen visar grönt för rakt-fram-riktade trafiken. Figur 8. Problembild för Hågelbyleden När det gäller strömmen från Huddingevägen hämmas den av kapacitetsbristen i vänstersvängen mot Hågelbyleden, vilket illustreras i figur 9. Trafiken i vänstersvängen hinner inte alltid avvecklas vid grönt sken i signalen och det uppstår till slut en sakta växande kö i vänstersvängsfältet. När vänstersvängsmagasinet fylls blockeras även rakt-fram strömmen vilket resulterar i tillbakablockering av korsningen mot KP Arnoldssons väg och vidare bakåt. 11 av 18
Figur 9. Problembild Huddingevägen För att komma tillrätta med kapacitetsproblemen föreslås att bredda västra frånfarten mot Dalvägen till två körfält. Detta kan göras antingen via breddning av bron över cykeltunneln eller på bekostnad av busskörfältet för vänstersvängande busstrafik mot terminalen. Åtgärden innebär att man kan möjliggöra två vänstersvängande körfält från Hågelbyleden mot Dalvägen vilket ökar kapaciteten betydligt för denna ström. Samtidigt möjliggör det för upprättande av två raktframriktade körfält från Huddingevägen mot Dalvägen mellan KP Arnoldssons väg och Hågelbyleden. Detta gör att när vänstersvängsmagasinet mot Hågelbyleden blir fylld blockerar den inte hela rakt-fram-strömmen utan trafiken i ett körfält kan fortfarande ta sig fram. Åtgärderna skall kombineras med ändrade signaltider i korsningen Hågelbyleden/Huddingevägen/Dalvägen för att anpassa dessa till den nya körfältssammansättningen. Slutligen kan man förlänga något den korta vänstersvängsmagasinet på Hågelbyleden mot Storvretsvägen för att den skall kunna rymma ytterligare 2-3 fordon genom att ta ytrymme från mittrefugen. Åtgärderna ökar kapaciteten men har en nackdel att busskörfälten närmast korsningen Hågelbyleden/Huddingevägen/Dalvägen utgår, vilket innebär en försämring för kollektivtrafiken. Trimningsåtgärderna bör studeras i detalj i ett senare skede. 12 av 18
Simuleringsresultat Efter att ha tillämpat alla ovanstående kapacitetshöjande åtgärder i simuleringsmodellen får trafiksystemet generellt tillfredsställande kapacitet för högtrafiksituation i Stockholmsområdet. Köbildning uppstår fortfarande, framförallt på Huddingevägen, men köerna ligger nu på en stabil nivå utan att urarta. Köbildning uppstår framförallt under och efter omloppen närmast tågankomst på Tumba Station, då många bussar ska ta sig ut från terminalen i korsningen Hågelbyleden/Huddingevägen/Dalvägen och signalen får en extra fasbild i omloppet. Figur 10 Ögonblicksbild från simuleringen av EM-max 2020 med ABC-exploatering och trimningsåtgärder 4.1.7 Scenario EM 2030 Trafiksystemet blir överbelastat med de uppräknade trafikmängderna för 2030. Den mest kritiska belastningen uppkommer i korsningspaketet KP Arnoldssons väg/huddingevägen/hågelbyleden, där de största framkomlighetsproblemen uppstår för vänstersvängande från Huddingevägen mot Hågelbyleden respektive från Hågelbyleden mot Dalvägen. Den största köbildningen uppkommer på Hågelbyleden i södergående riktning. Simuleringarna visar på att trafikapparaten inte har tillräcklig kapacitet för att klara den prognoserade trafiknivån för 2030. 13 av 18
Figur 11. Ögonblicksbild från simuleringen av EM-max 2030 utan ABC-exploatering 4.1.8 Scenario EM-max 2030, med trimningsåtgärder Simuleringarna visar att de trimningsåtgärder som genomfördes i 2020-scenariot räcker inte för att tillgodose tillräcklig kapacitet i trafiksystemet år 2030. Det uppstår omfattande köbildning på Huddingevägen, orsakat av att vänstersvängen mot Hågelbyleden inte har tillräcklig kapacitet. Köbildningen från den sprider sig bakåt och blockerar både korsningen mot KP Arnoldssons väg och korsningen mot Bryggarvägen. 14 av 18
Figur 12. Ögonblicksbild från simuleringen av EM-max 2030 utan ABCexploateringen, med trimningsåtgärder 4.1.9 Scenario EM-max 2030 + ABC, med trimningsåtgärder Simuleringarna visar motsvarande överbelastning av trafiksystemet som scenario utan ABC-exploateringen. Då trafiksystemet redan är i grunden överbelastat förvärrar den nyexploaterade trafiken de framkomlighetsproblemen som finns i trafiksystemet. Dock bedöms det inte vara exploateringstrafiken i sig som är orsak till framkomlighetsproblemen, utan de generella trafikmängderna i prognosen för 2030. 15 av 18
Figur 13. Ögonblicksbild från simuleringen av EM-max 2030 med ABC-exploatering och trimningsåtgärder 4.2 Resultatjämförelse För att kunna göra numerära jämförelser av resultaten sammanställs utdata från de simulerade scenarierna. Dessa beräknas som medelvärden av utdata från tio simuleringar med olika slumptal. Simuleringsscenarierna jämförs med hjälp av uppmätta kölängder i modellen på de mest kritiska tillfarter. Dessa beräknas som ett medelvärde för hela simuleringsintervallet. Ett fordon i kö definieras som ett fordon med lägre hastighet än 5 km/h med en lucka till framförvarande fordon på mindre än 20 m. Fordonet antas lämna kötillstånd när hastigheten uppgår till över 10 km/h. 16 av 18
Tabell 1. Medelkölängder FM-max Åtgärder - Signaljustering Exploatering ABC ABC År 2013 2030 Kapacitet Ok Ok Medelkölängd Dalvägen 101 m 70 m Tabell 2. Medelkölängder EM-max Åtgärder - - - - Trim åtgärder - Trim åtgärder Trim åtgärder Exploatering - ABC - ABC ABC - - ABC År 2013 2013 2020 2020 2020 2030 2030 2030 Överbelastat Överbelastat Överbelastat Överbelastat Överbelastat Kapacitet Ok Ok Ok Medelkölängd Hågelbyleden 115 m 140 m 272 m 354 m 127 m 375 m 227 m 228 m Medelkölängd Huddingevägen 185 m 187 m 285 m 341 m 266 m 392 m 385 m 405 m 5. Slutsatser Exploateringens trafiktillskott utgör ingen betydande påverkan på Huddingevägen/ Hågelbyleden under förmiddagens maxtimme varken 2013 eller 2030. Exploateringens påverkan på trafiksystemet under eftermiddagens maxtrafik är mer märkbar. En ny utformning av Bryggarvägens anslutning till Huddingevägen behövs för att tillgodose tillräcklig god kapacitet för trafiken ut från området enligt förslag i Trafikutredning ABC-tomten. Framkomligheten i trafiksystemet år 2013 med tillskottet från den nyalstrade trafiken från ABC-exploateringen bedöms vara tillfredsställande för en högtrafiksituation. Viss köbildning förekommer på Hågelbyleden söderut och Huddingevägen västerut, men denna leder inte till några omfattande framkomlighetsproblem. Kapaciteten i korsningssystemet är inte tillräcklig för den generella trafiken för EM-max på Huddingevägen/ Hågelbyleden uppräknad till 2020 års nivå, med årlig faktor på 1,5 % även utan den nygenererade trafiken från ABC. Den mest kritiska situationen är för strömmarna på Hågelbyleden norrifrån mot Dalvägen och 17 av 18
Huddingevägen. Problemet ligger i kapacitetsbrist vid vänstersvängen från Hågelbyleden till Dalvägen där även högerströmmen från Hågelbyleden mot Huddingevägen blockeras och köbildningen sprider sig bakåt. Detta uppstår redan idag, men köerna hinner avvecklas mestadels innan situationen blir ohållbar. I och med ökad trafik förvärras situationen och 2020 når köslutet långt bortom Munkhättevägen. Den nyalstrade trafiken från ABC-etableringen förvärrar situationen i det redan överbelastade trafiknätet under EM-max 2020. Dock är det i första hand inte trafiktillskottet från exploateringen som är orsaken till framkomlighetsproblemen utan höga nivåer av den allmänna eftermiddagstrafiken 2020. Kapacitetshöjande åtgärder beskrivna i avsnitt 4.1.6 i form av breddning av frånfarten mot Dalvägen från korsningen Huddingevägen/Hågelbyleden/Dalvägen som möjliggör två körfält i vänstersvängen från Hågelbyleden och två körfält i västlig riktning i relationen Huddingevägen Dalvägen samt anpassning av signaltider till förändringarna i utformningen bedöms utifrån simuleringarna lösa kapacitetsproblemen år 2020. Trafiksituationen blir tillfredsställande för en högtrafikstimme även med tillskottet från ABC-exploateringen. Man bör ha i åtanke att föreslagana åtgärder endast studerades översiktligt i simuleringsmiljön. I ett senare skede bör dessa studeras mer detaljerat. Dessa åtgärder bedöms även ha en negativ inverkan på kollektivtrafikens framkomlighet eftersom de tar i anspråk de befintliga busskörfälten i korsningen Huddingevägen/Hågelbyleden/Dalvägen. År 2030 är korsningssystemet överbelastat såväl med som utan ABCexploateringen. De kapacitetshöjande åtgärderna som löste framkomlighetsproblemen år 2020 räcker inte för att avlasta trafikapparaten år 2030, utan det behövs andra mer omfattande förändringar i trafiksystemets utformning. 18 av 18