Makroskopisk Cykelsimulering i PTV Visum

Abstract (Swedish)

Cykeltrafikens roll i transportsystem har fått allt större uppmärksamhet på grund av krav på hållbara lösningar för stadsplanering. Utvecklingen av simuleringsmodeller för cykeltrafik är dock fortfarande begränsad jämfört med modeller för motoriserad trafik. Detta arbete undersöker makroskopisk modellering av cykeltrafik med hjälp av PTV Visum, baserat på en litteraturanalys och en fallstudie i Lund, Sverige. Granskningen identifierar viktiga faktorer för ruttval, inklusive infrastrukturtyp, lutning, korsningar, motortrafik samt andra kontextberoende variabler såsom beläggningstyp och markanvändning. Många studier använder måttet Value-of-Distance (VoD), vilket visade sig effektivt i modellen för fallstudien.

I den praktiska delen byggdes ett cykelnätverk i Visum med data från OpenStreetMap, Lantmäteriet och Trafikverkets Sampersmodell, enligt fyrstegsmodellen med fokus på ruttfördelning. Kalibrering mot cykelräkningar och TravelVU-data visade rimlig överensstämmelse med befintliga cykeldata. Vägar betecknade som cykelleder hade en oproportionerlig påverkan, vilket sannolikt speglar kopplingsmöjligheter snarare än beteckningen i sig. Andra betydelsefulla faktorer var gångvägar, svängar, enkelriktade gator och vägtyp. Lutning, som erkänns i litteraturen, kunde inte implementeras på grund av metodologiska utmaningar.

Abstract

The role of bicycle traffic in transport systems has gained growing attention due to demands for sustainable urban planning solutions. However, the development of simulation models for bicycle traffic remains limited compared to motorised traffic models. This thesis investigates the macroscopic modelling of bicycle traffic using PTV Visum with the help of a literature review and a case study in Lund, Sweden. The review identifies key route choice factors, including infrastructure type, slope, intersections, motorised traffic, and other context-dependent variables such as surface type and land use. Many studies use the Value-of-Distance (VoD) metric, which proved effective for the case study model. In the practical segment, a bicycle network was built in Visum using data from OpenStreetMap, Lantmäteriet, and Trafikverket’s Sampers model, following the four-step modelling process with a focus on route assignment. Calibration against bicycle counts and TravelVU data showed reasonable alignment with existing bicycle counts. Bicycle route designations had a disproportionate impact, likely reflecting connectivity rather than the designation itself. Other notable factors included pedestrian paths, turns, one-way streets, and road type. Slope, while recognised in the literature, could not be implemented due to methodological challenges. This study demonstrates that building a macroscopic bicycle model in Visum is feasible and the program features new functions specific to bicycle assignment. Nonetheless, simplifications were necessary, underscoring the need for further research into attribute effects, particularly in Swedish contexts. The findings highlight the potential of Visum for advancing bicycle traffic modelling and infrastructure planning.

Popular Abstract (Swedish)

Simulering av cykeltrafik på tätortsnivå –
en enkel fallstudie i Lunds tätort

Cykeltrafiken är ett viktigt framtidsalternativ till den dominerande motortransporten i Sveriges tätorter. Mer kunskap krävs om praktiska modeller som kan ligga till grund för informerade beslut då nya satsningar görs. Vilka verktyg finns tillgängliga?
Utmaningen med kontinuerligt ökande biltrafik och dess konsekvenser, exempelvis klimat-, miljö- och hälsorelaterade sådana, gör lösningar som kollektiv- och cykeltrafik till mer och mer attraktiva alternativ i Sveriges tätorter. Efterfrågan har därmed även stadigt ökat hos bland annat regioner och kommuner runtom i landet kring vad det egentligen finns för praktiska verktyg som kan användas för att utvärdera hur en viss lösning påverkar just cykeltrafik; kunskapen kring detta är inte alltid tillräckligt tillgänglig. Detta arbete har i syfte att ta en titt på just detta. Vilka faktorer påverkar cyklisters ruttval enligt aktuell litteratur och hur används dessa i Sverige och internationellt? Vilka verktyg finns att använda?
Baserat på en omfattande samling studier som genomförts med hjälp av GPS-data (främst i storstadsområden) i Europa och Nordamerika, finns det stor potential för analys som kan beskriva hur olika faktorer - exempelvis utformning, lutning och motortrafik - kan påverka vilka vägar en cyklist generellt sätt väljer att ta. I en enklare fallstudiemodell för Lunds tätort framlyfts och appliceras i detta arbete de i litteraturen mer undersökta aspekterna, och denna modell visar på märkbara förbättringar då dessa olika ”ruttvalsfaktorer” vägs in. För simuleringen användes PTV Visum, ett ledande program för trafiksimulering.
Principen är enkel. Avstånd användes som referens och testades för alla versioner av modellen, alltså en enkel version där den rakaste vägen till målet avgör om en rutt väljs. Detta är ett vanligt sätt att hantera cykeltrafik på, men som bland annat detta arbete visar inte alltid är det bästa. Det visade sig nämligen att fallstudiemodellen kunde nå sitt mest verklighetstrogna resultat då man tittade på den centrala delen av tätorten och det var då främst utformningen av infrastrukturen, samt huruvida denna var en cykelled eller ej, som hade störst effekt. Med andra ord valdes inte enbart den rutt som hade lägst antal meter till målet, den rakaste vägen, utan andra faktorer kunde modifiera hur lång en rutt kändes, vilket i slutändan spelade en större roll – helt i enlighet med litteraturen. Då modellen blir mer utzoomad blev detta däremot mindre viktigt; då hela tätorten beaktades var det ingen större skillnad mellan ”raka vägen”-modellen och den som inkluderade mer nyanserade faktorer.
Det fanns även en del utmaningar. Trots att uppförslutning på en väg enligt samtliga genomgångna studier pekade mot att fler cyklister undviker denna sträcka, höll exempelvis inte detta i modellen. Detta berodde förmodligen på metodfel eller Lunds topografi och hade behövt undersökas i vidare studier eller testas i andra orter.
Sammanfattningsvis visade arbetet generellt på att de faktorer som har visat sig betydande för cyklisters ruttval i andra studier även gav praktiska utslag i denna enkla modell över Lund, särskilt kvaliteten på cykelinfrastrukturen och hur den hänger ihop i ett nätverk som är enkelt att navigera.

• author: Norrman, Linus
• supervisor: Carmelo D'Agostino
• organization: Transport and Roads
• alternative title: Macroscopic Bicycle Simulation in PTV Visum
• course: VTVM01 20242
• year: 2025
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Bicycle modelling, Route choice factors, Macroscopic simulation, PTV Visum, Value of Distance (VoD)
• publication/series: CODEN: LUTVDG/(TVTT-5379)/1- 67/2025.
• report number: 412
• ISSN: 1653-1922
• language: Swedish
• id: 9207653
• date added to LUP: 2025-07-01 14:23:07
• date last changed: 2025-07-01 14:23:07