Modelling of Consequences of Transport Corridors Development - Malgorzata Latuszynska - ebook

Modelling of Consequences of Transport Corridors Development ebook

Malgorzata Latuszynska

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Opis

Modelling of Consequences of Transport Corridors Development The idea of transport corridors development, grouping an infrastructure of different modes of transport is one of the most essential directions of European transportation policy today. The monograph presents problems connected with corridor studies, with special consideration of modelling and forecasting consequences of transport corridors infrastructure development. It is a very complex stage of analysis since it requires taking into account the following aspects: a spatial scope of development effects; a long period of realization and exploitation of planned infrastructure; many modes of transport; a multiplicity of consequences and an uncertainty factor. Models commonly used at this stage do not fulfil requirements of comprehensive and dynamic analysis on a corridor scale. The aim of the monograph is to present the methodics of creation models, based on the idea of modular modelling, which allows one to construct dynamic and holistic models enabling the following: (1) comprehensive forecasting of investment in transport infrastructure results appearing in transport system and in related systems, i.e. social, economic and ecological one within the investigated area; (2) integrating capabilities of different scientific disciplines (transport economics, transport policy, econometrics, computer science, computer simulation etc), being a qualitatively new tool of analysis; (3) catching of mutual connections between consequences in a dynamic way. Szczecin 2005 Contents INTRODUCTION 5 1. THE CONCEPT OF TRANSPORT CORRIDOR 5 2. THE ROLE OF MODELS IN TRANSPORT INFRASTRUCTURE DEVELOPMENT PLANS ANALYSIS 6 3. REVIEW OF EXISTING MODELS FOR TRANSPORT IMPACTS APPRAISAL 8 HOLISTIC SIMULATION MODELLING CONCEPT 14 1. THE ESSENCE OF HOLISTIC MODELLING 14 2. COMPUTER SIMULATION AS A METHOD OF SOLVING MODELS 18 3. METHODOLOGICAL SCHEME FOR COMPUTER SIMULATION IN ANALYSIS OF TRANSPORT CORRIDORS DEVELOPMENT EFFECTS 20 SYSTEM DYNAMICS AS THE HOLISTIC MODELLING PLATFORM 24 1. ESSENCE OF SYSTEM DYNAMICS 24 2. SYSTEM DYNAMICS MODELLING PROCEDURE 26 3. WHY SYSTEM DYNAMICS IS GOOD PLATFORM FOR HOLISTIC MODELLING 30 THE ESSENCE OF MODULAR SYSTEM DYNAMICS MODELLING FOR TRANSPORT CORRIDOR DEVELOPMENT IMPACTS ANALYSIS 32 1. THE DEFINITION OF MODULE 32 2. THE PROCEDURE OF MODULAR MODELLING 35 3. GENERAL STRUCTURE OF MODEL 36 EXAMPLIFICATION OF A MODEL FOR THE 6TH PAN-EUROPEAN TRANSPORT CORRIDOR 43 1. GOAL AND SCOPE OF THE MODEL 43 2. GRAPHICAL AND MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE MODEL 46 3. RESULTS OF SIMULATION EXPERIMENTS 47 CONCLUSIONS 50 REFERENCES 52 APPENDIX 56

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Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar

Sindelfingen, October 2005

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Lindenweg 37, 72414 Rangendingen, Germany

Tel. +49 7471 984996-0, Fax +49 7471 984996-19

eMail: [email protected]

Internet: www.libertas-institut.com

ISBN 3-921929-02-5 (print)

ISBN 3-946119-31-9 (epub)

ISBN 3-946119-32-6 (mobipocket)

Table of Contents

Modelling of consequences of transport corridors development

Summary

Contents

Holistic Simulation Modelling Concept

1. The Essence of Holistic Modelling

2. Computer Simulation as a Method of Solving Models

3. Methodological Scheme for Computer Simulation in Analysis of Transport Corridors Development Effects

System Dynamics as the Holistic Modelling Platform

1. Essence of System Dynamics

2. System Dynamics Modelling Procedure

3. Why System Dynamics is Good Platform for Holistic Modelling

The Essence of Modular System Dynamics Modelling for Transport Corridor Development Impacts Analysis

1. The Definition of Module

2. The Procedure of Modular Modelling

3. General Structure of Model

Examplification of a Model for the 6th Pan-European Transport Corridor

1. Goal and Scope of the Model

2. Graphical and Mathematical Description of the Model

3. Results of Simulation Experiments

Conclusions

References

Appendix

Set of Modules for Modelling of Transport Corridors Development Consequences

SECTOR OF DEMAND FOR TRANSPORT

1. Trip Distribution Module

2. Utility Function Module

3. Multinominal Logit Function (MNL) Module

4. Modal Split Module

5. Traffic Flow Module

SUPPLY SECTOR

6. Transport Cost Module

7. Transport Time Module

8. Traffic Density Module

9. Capacity Module

REGIONAL SECTOR

10. Transport Generation and Attraction Module

11. Socio-Economic Variable Module

12. Accessibility Module

SECTOR OF ENVIRONMENT AND TRAFFIC SAFETY

13. Module of Taking Land for Transport Corridor Infrastructure

14. Traffic Safety Module

15. Pollutant Emission Module

16. Noise Emission Module

SECTOR OF INVESTMENT VARIANTS

17. Module of Planned Investment Expenses

The Author

Dr. Malgorzata Latuszynska works as an assistant professor at the Institute of Computer Science in Management (Faculty of Economic Sciences and Management, University of Szczecin). Her scientific interests are primarily using simulation techniques for transport problems analysis. She is the author and co-author of almost 80 elaborations, articles and reports mainly in Polish, but also in English and German.

From 1987-1990 Malgorzata Latuszynska took part in a research study of the intermodal transport corridor along the “TEM” route. The research was carried out by the Research Institute for Transport Economics under the auspices of the Economic Commision for Europe of the United Nations („Intermodal Transport Corridor along the “TEM” Route. Polish Proposals”. Polish People’s Republic Ministry of Transport, Research Institute for Transport Economics, Warsaw 1987). In 1992 she obtained a Ph.D. in Economic Sciences on the basis of a doctoral thesis entitled “Computer Simulation in the Investigation of the Transport Services Market within International Transport Corridors”. The thesis was awarded a prize by the Polish Ministry of National Education in 1993.

From 1992 - 1997 Dr. Latuszynska participated in scientific trainings (within DAAD research grant) at the Technische Universität in Berlin. During the trainings her co-author’s papers relating to transport problems were elaborated (for instance „Ein Computersimulationsmodell des Huckepackverkehrs im Transportkorridor Nord - Süd – Europa“, 1992; „Ein Simulationsmodell zur Analyse des Huckepackverkehrs zwischen Ost -und Westeuropäischen Ländern“, 1993; „Ein Simulationssystem zur Analyse des Transitverkehrs zwischen Ost -und Westeuropischen Lndern“, 1996; „Ein Simulationssystem zur Unterstütztung des Güterverkehrs zwischen Ost – und Westeuropa“, 1997).

The knowledge gained by her participation in the abovementioned projects has allowed her to elaborate on the methodological basics of simulation analysis of the effects of the development of transport corridors described in the present book.

Contact:

Dr. Malgorzata Latuszynska, Institute of Informatics in Management, Faculty of Economic Sciences and Management, University of Szczecin,

e-mail: [email protected]

Modelling of consequences of transport corridors development

Summary

The idea of transport corridors development, grouping an infrastructure of different modes of transport is one of the most essential directions of European transportation policy today. The monograph presents problems connected with corridor studies, with special consideration of modelling and forecasting consequences of transport corridors infrastructure development. It is a very complex stage of analysis since it requires taking into account the following aspects: a spatial scope of development effects; a long period of realization and exploitation of planned infrastructure; many modes of transport; a multiplicity of consequences and an uncertainty factor. Models commonly used at this stage do not fulfil requirements of comprehensive and dynamic analysis on a corridor scale. The aim of the monograph is to present the methodics of creation models, based on the idea of modular modelling, which allows one to construct dynamic and holistic models enabling the following: (1) comprehensive forecasting of investment in transport infrastructure results appearing in transport system and in related systems, i.e. social, economic and ecological one within the investigated area; (2) integrating capabilities of different scientific disciplines (transport economics, transport policy, econometrics, computer science, computer simulation etc), being a qualitatively new tool of analysis; (3) catching of mutual connections between consequences in a dynamic way.

Szczecin 2005

Contents

Modelling of consequences of transport corridors development

Summary

Contents

1. The Concept of Transport Corridor

2. The Role of Models in Transport Infrastructure Development Plans Analysis

3. Review of Existing Models for Transport Impacts Appraisal

Holistic Simulation Modelling Concept

1. The Essence of Holistic Modelling

2. Computer Simulation as a Method of Solving Models

3. Methodological Scheme for Computer Simulation in Analysis of Transport Corridors Development Effects

System Dynamics as the Holistic Modelling Platform

1. Essence of System Dynamics

2. System Dynamics Modelling Procedure

3. Why System Dynamics is Good Platform for Holistic Modelling

The Essence of Modular System Dynamics Modelling for Transport Corridor Development Impacts Analysis

1. The Definition of Module

2. The Procedure of Modular Modelling

3. General Structure of Model

Examplification of a Model for the 6th Pan-European Transport Corridor

1. Goal and Scope of the Model

2. Graphical and Mathematical Description of the Model

3. Results of Simulation Experiments

Conclusions

References

Appendix

Set of Modules for Modelling of Transport Corridors Development Consequences

SECTOR OF DEMAND FOR TRANSPORT

1. Trip Distribution Module

2. Utility Function Module

3. Multinominal Logit Function (MNL) Module

4. Modal Split Module

5. Traffic Flow Module

SUPPLY SECTOR

6. Transport Cost Module

7. Transport Time Module

8. Traffic Density Module

9. Capacity Module

REGIONAL SECTOR

10. Transport Generation and Attraction Module

11. Socio-Economic Variable Module

12. Accessibility Module

SECTOR OF ENVIRONMENT AND TRAFFIC SAFETY

13. Module of Taking Land for Transport Corridor Infrastructure

14. Traffic Safety Module

15. Pollutant Emission Module

16. Noise Emission Module

SECTOR OF INVESTMENT VARIANTS

17. Module of Planned Investment Expenses

Introduction

1. The Concept of Transport Corridor

The concept of "transport corridor" is understood as a communication route of international significance, along which go at least two different transport roads with appropriate technical parameters and transport junctions. In recent years, the notion of transport corridors has been strictly connected with the idea of establishing all-European, uniform transport network1. The need to form such network was especially strongly stressed at the 1st Pan-European Transport Conference in Prague in 1991, during which common goals of all-European transport policy were outl

Lesen Sie weiter in der vollständigen Ausgabe!

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