√∑ ̅ (5)
, jossa ̅ on otoskeskiarvo ja n on otoksen suuruus
Tutkimuksessa erotetaan liikenteellisesti hyvin erilaiset ajankohdat, eli aamutunnit (klo.
7.00–9.00) ja iltatunnit (klo. 15.30–17.30) sekä päiväaika (klo. 9.00–15.30) toisistaan.
Tämän lisäksi infratoimenpiteiden vaikutuksia tutkitaan koko päivän ajalta. Tällä tavoin voidaan määrittää toimenpiteiden vaikutusten kohdentuminen eri vuorokaudenaikoihin ja ennen kaikkea parannetaan tutkimuksen laatua entisestään. Mikäli saman suunnan aamu- ja iltatunteja ei tutkittaisi erikseen, saattaisivat ne aiheuttaa vääristymiä ajoaiko-jen keskilukuihin ja hajoamiin, sillä useissa tilanteissa aamu- ja iltaliikenne ovat mel-kein päinvastaisia liikennemääriltään ja myös ajoajoiltaan sekä keskihajonnoiltaan.
4.3 Muiden tekijöiden vaikutusten määrittäminen
Tutkimuksessa on otettava huomioon muiden tekijöiden vaikutus tutkimustuloksiin.
Erityisesti sellaisissa kohteissa, joissa tutkittava aikaväli on useampia vuosia, täytyy muut tekijät huomioida tarkasti. Liikennemäärien muutokset ovat yksi tärkeimmistä joukkoliikenteen luotettavuuteen ja nopeuteen vaikuttavista tekijöistä, ja ne on mahdol-lisuuksien mukaan otettava huomioon kohteita tutkittaessa. Liikennemäärätietoja on saatavilla tutkimusalueelta hyvin vaihtelevasti. Säännöllisesti mitatut liikennemäärät muodostavat aikasarjan, joka osoittaa mittauspaikan liikennemäärän ajan funktiona (Luttinen et al. 2005). Liikennemääriin vaikuttavat useat seikat ja liikennemäärät vaihte-levat sekä lyhyillä että pitkillä aikaväleillä. Liikennemäärä voidaan jakaa eri kom-ponentteihin ja nämä komponentit on esitetty kuvassa 28. Komponentit ovat yleiskehi-tys, kausivaihtelu, viikonpäivävaihtelu, tuntivaihtelu ja satunnaisvaihtelu (Luttinen et al.
2005). Liikennemäärän komponenteissa havaitaan hieman yhtäläisyyttä aiemmin esitel-tyjen liikenteen ruuhkatyyppien kanssa.
P-arvo Ero on..
< 0,05 tilastollisesti melkein merkitsevä
< 0,01 tilastollisesti merkitsevä
< 0,001 tilastollisesti erittäin merkitsevä
51 Liikennemäärien keskimääräistä tasoa ilman vuotta lyhytkestoisempaa vaihtelua kuvaa yleiskehitys. Usein yleiskehitys ilmaistaan vuoden keskimääräisenä vuorokausiliiken-nemääränä (Luttinen et al. 2005). Yleiskehitykseen vaikuttavat muuttunut maankäyttö sekä liikennesuoritteen kasvu, johon puolestaan vaikuttaa suoraan yleinen taloudellinen kehitys. Liikennesuoritteen kehitys viime vuosina on esitetty kuvassa 29. Kuvasta näh-dään, että viime vuosina liikennesuorite on kasvanut hieman maanteiden osalta, mutta pysynyt hyvin pitkälti samassa katu- ja yksityistieverkon osalla. On kuitenkin huomat-tava, että vaikka liikennesuorite ei ole välttämättä kasvanut, on osassa tutkittavista koh-teista kasvanut paikallinen liikennemäärien yleiskehitys voinut vaikuttaa saatuihin tu-loksiin.
Kuva 28. Liikennemäärän aikasarja ja sen komponentit (Luttinen et al. 2005).
52
Kuva 29. Liikennesuoritteen kehitys 2000–2011 (Liikennevirasto 2012).
Liikennemäärien kausivaihtelu puolestaan tarkoittaa viikoittaista vaihtelua liikennemää-rissä vuoden aikana. Kausivaihtelussa näkyvät lomakaudet hyvin selvästi ja kaupunki-alueilla liikennemäärät ovat lomakausina pienemmät, kun taas yleisillä teillä liikenne-määrät ovat lomakausina huomattavasti suurempia (Luttinen et al 2005). Kausivaihtelu on syytä ottaa huomioon tutkimuksissa, sillä esimerkiksi hiihtolomien ja kesälomien aikana liikenne on pääkaupunkiseudun katuverkolla sujuvampaa kuin muina aikoina.
Tämä voi vaikuttaa tuloksiin, mikäli tutkittavista ajankohdista toinen sijoittuu loma-aikaan ja toinen ei.
Liikennemäärien viikonpäivävaihtelu ei merkittävästi vaikuta tämän tutkimuksen tulok-siin, sillä tämä vaihtelu toistuu likimain samanmuotoisena viikoittain (Luttinen et al.
2005). Lisäksi tutkimuksessa on otettu huomioon viikonlopun eli lauantain ja sunnun-tain liikennemäärien poikkeavuus arkipäiviin verrattuna suodattamalla viikonloput pois tutkittavasta aineistosta.
Liikenteen tuntivaihtelussa on havaittavissa liikennemäärien huiput aamu- sekä ilta-ruuhkan aikaan ja näiden kahden huipun väliin jäävät hiljaisemmat jaksot. Tämän vaih-telun aiheuttavat vuorokautisen työ-, lepo-, ja vapaa-ajan vaihtelut. Vuorokauden suurin tuntiliikenne eli huipputunti on tavallisesti noin 10 % vuorokauden liikennemäärästä.
Suurimmissa kaupungeissa voi kuvaajan huipun nähdä hieman madaltuvan ja leventy-vän (Luttinen et al 2005). Tämä johtuu liikenteen ruuhkautumisesta, jolloin nopeudet pienenevät, ja huippuliikennemäärän aika kasvaa. Tässä tutkimuksessa liikenteen tunti-vaihtelu on otettu huomioon tutkimalla aamu-, päivä-, ja iltatunnit erikseen. Tämän li-säksi on kuitenkin tutkittu vaikutuksia myös koko päivän osalta, jolloin ajoaikojen kes-kihajonnat voivat kasvaa, mikäli ruuhka-aikojen ajoajat poikkeavat suuresti hiljaisem-masta päiväajasta.
53 Joukkoliikenteen suunnittelun ja luotettavuuden kannalta eniten ongelmia aiheuttaa lii-kennemäärän satunnaisvaihtelu, jossa ei ole ennakoitavissa olevaa säännönmukaisuutta, eli aikasarjan satunnaiskomponentin historian avulla ei voida ennustaa tulevaisuutta (Luttinen et al. 2005). Tämä johtuu siitä, että ajoneuvojen kuljettajien ja jalankulkijoi-den käyttäytymistä ei ole mahdollista tarkasti mallintaa ja lisäksi myös ajoneuvojen ominaisuudet poikkeavat toisistaan. Suuret tapahtumat kuten konsertit ja urheilukilpai-lut sekä juhlapyhät aiheuttavat poikkeuksellisia liikennemäärien vaihteluita, mutta nämä vaihtelut ovat kuitenkin ennakoitavissa. Tällaiseen vaihteluun voidaan etukäteen varau-tua muuttamalla joukkoliikenteen reittejä tai lisäämällä vuoroja, mutta esimerkiksi Hel-singin alueella on kesäisin niin paljon erilaisia tapahtumia, että kaikkien vuoksi ei to-dennäköisesti ole mahdollista tehdä muutoksia liikennöintiin.
Liikenteen nopeudet yksiajorataisilla teillä ovat nykyisin samalla tasolla kuin neljä-kymmentä vuotta sitten, mutta nopeuksien keskihajonta on kuitenkin merkittävästi al-haisempi. Tämä johtuu suurelta osin autokannan kehittymisestä; nykyiset autot ovat huomattavasti parempia kuin 1970-luvun autot. Liikennemäärien kasvaessa liikenteen nopeudet laskevat loivasti, mutta ruuhkatilanteessa nopeudet putoavat selvästi normaali-tasoa alhaisemmaksi. (Luttinen et al. 2005).
Kuva 30. Liikennevirran kuvaajat. (Luttinen et al. 2005)
Liikennevirran perusyhtälössä esiintyvät liikenteen perussuureet ovat liikenne-tiheys (k), liikennemäärä (q) sekä keskinopeus (v). Perusyhtälön avulla voidaan laskea yksi perussuureista kun kaksi muuta tiedetään. Tämän lisäksi suureet ovat yhteydessä toisiinsa kuvan 30 osoittamalla tavalla, joka on havaittu mittaustuloksissa sekä teoreet-tissa analyyseissä. Tämä yhteys todistaa jo edellä mainitun seikan; liikennemäärän kas-vaessa nopeus alenee tiettyyn pisteeseen, eli kriittiseen nopeuteen ( ) saakka, minkä
54 jälkeen sekä nopeus että liikennemäärä laskevat. Kun liikennetiheys puolestaan kasvaa, alkaa liikennevirran keskinopeus laskea, mutta liikennetiheyden ollessa hyvin alhainen, ei pieni tiheyden kasvu välttämättä hidasta liikennettä. Liikenteen tiheyden kasvaessa nopeus alkaa laskea tieosuuden vapaasta nopeudesta ja lopulta nopeus on nolla liikenne-tiheyden saavuttaessa maksiminsa. Todellisuudessa perussuureiden väliset suhteet riip-puvat esimerkiksi väylän ominaisuuksista ja liikenteen koostumuksesta.
Joukkoliikenteen linjastosuunnittelulla on myös vaikutuksia, jotka on syytä huomioida tutkimuksessa. Linjastomuutokset voivat vaikuttaa linja-autojen käyttöasteeseen ja mat-kustajamääriin ja täten pysähdysten määrään ja pituuteen. Joissain tilanteessa linja-autot voivat hidastaa myös toisiaan. Linjastomuutosten vaikutukset voivat näkyä erityisesti pysäkkeihin liittyvissä tutkimuskohteissa. Linjastomuutoksia voi selvittää HSL:n lii-kennöintisuunnitelmien avulla. Kuitenkin mikäli tutkittavissa kohteissa havaittiin todel-la suuria linjastomuutoksia tutkittavaltodel-la aikavälillä, päätettiin tältodel-laiset kohteet jättää pois lopullisesta tutkimuksesta. Tällaisia kohteita tuli tutkimuksen aikana vastaan muutamia.
Sään ja kelin vaikutukset on myös otettava huomioon tutkimusta tehtäessä. Sää määri-tellään ilmakehän tilana maanpinnalla jollakin tietyllä paikalla tiettynä aikana, kun taas keli on säästä riippuva teiden tai maaston kulkukelpoisuus (Kotimaisten kielten keskus 2011). Erityisesti talven eri kelit ja säätilanteet vaikuttavat liikenteen nopeuksiin ja su-juvuuteen. Sään ja kelin vaikutusta eri ajoneuvoryhmien nopeuksiin pääteillä on tutkinut Estlander (1995) diplomityössään. Kuvassa 31 on esitetty henkilö- ja pakettiautojen keskinopeuden muutos kuivaan keliin verrattuna talven eri keleillä 80 km/h – nopeusra-joitusalueella. Kuvasta huomataan, että erityisesti lumisateet ja tuulisuus vaikuttavat keskinopeuksiin huomattavasti. On kuitenkin huomattava, että kyseinen tutkimustulos on havaittu päätieverkolla, 80 km/h – nopeusrajoitusalueella, eikä täten päde aivan suo-raan tässä työssä tutkittuihin kohteisiin, jotka sijaitsevat katuverkolla pienempien nope-usrajoitusten alueilla. Estlanderin tutkimustulokset kuitenkin antavat yleisen kuvan keli-en vaikutuksesta liikkeli-entekeli-en nopeuksiin.
Säätilanteen muutoksia voi tarkastella ilmatieteenlaitoksen internet-sivuilta löytyvistä tiedoista. Erityisesti lumitilanne on syytä ottaa huomioon, mikäli tutkittavat ajankohdat ovat talviaikaan. Lumitilanteella itsessään ei ole välttämättä suurta vaikutusta, mutta säätilan muutoksella kylläkin. Mikäli havaitaan, että lunta on satanut huomattava määrä lyhyessä ajassa, voidaan sen ajatella haitanneen ajoittain liikennettä. Tämän vaikutus kuitenkin pyritään eliminoimaan tutkimalla ensisijaisesti sellaisten kuukausien liiken-nettä, jolloin talvisia sää- ja keliolosuhteita ei ole.
55
Kuva 31. Henkilö- ja pakettiautojen keskinopeuden muutos kuivaan keliin verrattuna talven eri keleillä 80 km/h –nopeusrajoitusalueella (Estlander 1995).
56