Převratná studie z Brna ukazuje nové postupy jak pracovat s chybou dat nad 100%  
Všechna uvedená data jsou bohužel platná a dohledatelná, vlastní text je pak ironií popisující smutnou realitu při hledání vhodné varianty trasování D43.

Dopravní expert Ing. Novák spolu s dalšími členy týmu v kooperaci několika firem vyvinul pro Jihomoravský kraj unikátní metodu, která byla použita při volbě nejvýhodnější varianty trasování D43. Metoda byla použita při vyhodnocení intenzit dopravy pro vzájemné posuzování hodnot, jejichž chyba je více než 100%. Vyvinutí této úžasné metody stálo daňové poplatníky pouze něco přes 17 milionů Kč a trvalo necelé dva roky. Díky aplikovaným výsledkům do studie hodnocení vlivů R43 bylo možné významně snížit intenzitu dopravy v Brně, snížit hlukové a imisní zatížení v dotčených oblastech např. Bystrci a naplnit tak cíle dlouhodobé strategie Brno 2050 v oblasti doprava.

Jak odborník uvádí, klíčem je použití nového výpočetního programu a unikátního modelu dopravy tak, aby nebylo možné jeho ověření. Dále se při uvádění chyby modelu uvede minimální nikoli maximální hodnota chyby, vlastní chybu pak definujeme pouze vágně. „Dopravní modelování na základě nejnovějších poznatků o současném stavu automobilové dopravy na území Jihomoravského kraje ukazuje vliv realizace jednotlivých uvažovaných silničních staveb. Na dokladované výsledky je nutno pohlížet jako na výstup zjištěný výpočtovými algoritmy, které neumožňují zahrnout do výpočtu lidský faktor. Zvláště při možnosti volby více tras k dosažení cíle cesty, se může reálná skutečnost lišit od dokladovaných hodnot o více než 10%.“ [1].


Lze se domnívat, že takto definovaná chyba je tedy chybou relativní a platnou pro všechny uvedené intenzity modelu. Pro úplnost si uvedeme i zastaralý způsob posuzování chyb vycházející ze zákona šíření chyb běžně probíraného v prvních ročnících vysokých škol. Pokud máme dvě veličiny s jasně danou chybou, tak třetí veličinu respektive její chybu určíme přímo z chyb veličin vstupujících do výpočtu. Pro součet a rozdíl má výsledná veličina absolutní mezní chybu rovnu součtu hodnot absolutních chyb jednotlivých veličin. Pokud bychom použili například násobení (přepočet intenzit do roku 2035), tak relativní chybu veličiny musíme násobit stejnou konstantou, jakou jsme násobili danou veličinu.


Ukázkový příklad zastaralého posouzení chyby, který problematiku objasní:

K měření délky prken použijeme metodu, která určí délku prkna s přesností ±10%. Většinou se sice pracuje s přesností měřidla, ale pro názornost a možnost porovnání s výsledky studie budeme uvažovat relativní chybu velikosti prkna jako ±10%.

První prkno, jehož velikost 2,0 m jsme změřili s přesností ±10%, má absolutní chybu rozměru ±0,2 m.chyba1

 

Druhé prkno má pak velikost 1,0 m s přesností ±10%, tedy ±0,1 m.

chyba2

Pokud nyní od prvního prkna odřízneme část dle druhého prkna, získáme jejich rozdíl s velikostí:

(2,0±0,2) – (1, 0±0,1) = 1,0 ±0,3 m (relativní chyba ±30%)

Výsledné prkno, které získáme tímto postupem, tedy bude mít velikost v rozsahu dle mezních případů A a B od 0,7 m do 1,3 m.

mezní případy

Výsledkem je tedy zjištění, že chyba výsledku přirozeně vzorstala dle nejhoršího možného případu.

chyba rozdílu

 

Poznámka: pokud bychom nyní těchto rozříznutých prken měli větší množství, zcela jistě nebude vzhledem k možné chybě měření porovnat jejich vzájemnou velikost bez přesnějšího měření, které by snížilo chybu alespoň na úroveň odchylek mezi jednotlivými prkny.

porovnání

 

Ukázkový příklad nového posouzení chyby dle studie pro JmK:

Chyba modelování intenzity dopravy je více než 10%. Uvažujeme nejlepší případ tedy ±10%, ale tušíme, že skutečnost bude horší.

Celková intenzita dopravy na Svitavské radiále (u Globusu) za hranicí Brna pro nulovou variantu v roce 2035 (označeno 00-35): 50 900 s chybou 10% tedy ±5 090 aut/den

Celková intenzita dopravy ve stejném roce na stejné komunikaci při realizaci varianty S10 (označeno S10-35): 42 500 s chybou 10% tedy ±4 250 aut/den

Autoři určili pokles intenzity dopravy při realizaci dané varianty jako 8 400 aut/den (označeno 00-S10) a my už víme, že chyba této hodnoty je dána součtem chyb vstupujících do výpočtu tedy ±5 090 + ±4 250 = ±9 340 aut.

chyba S10

 

Směšnost tvrzení o úbytku dopravy a vlastně také celého hodnocení variant studie je zřejmá již ze správného zápisu výsledné hodnoty:

8 400 ±9 340 aut / den (relativní chyba 112%)

 

Obdobné výpočty byly provedeny i pro další varianty. Pro D6 pak na dané komunikaci vychází

chyba D6

 

Nejlepší variantu pak vybereme podle výkonu snížení intenzity dopravy na dané komunikaci. Dle závěrů studie je pak jasné, že chyba výsledku není pro porovnání podstatná. S10 (průtah Brnem) je tedy významně lepší než D6 (plnohodnotný obchvat Brna). Slovy dopravního experta Ing. Nováka z firmy PK Ossendorf, je tomu proto: „protože model tak prostě vyšel“.

 

Model celkových intenzit dopravy dle studie pro nulovou variantu v roce 2035 (00-35 vlevo), variantu S10 (S10-35 uprostřed) a variantu D6 (D6-35 vpravo)

 

Pro úplnost si uvedeme v tabulce odečtená data celkových intenzit a jejich chyby. Úspora varianty, tedy úbytek dopravy, který daná varianta na uvedené komunikaci přinese, je dle studie klíčovým argumentem pro doporučení konkrétní varianty.

tabulka intenzit

Pro zajímavost můžeme uvést stejnou tabulku pro další klíčovou oblast Velkého městského okruhu:

tabulka intenzit 2

 

Celkem studie uvažuje 16 variant. Dle dopravního posouzení studie doporučila jako dopravně nejúčinnější varianty D1, D3, S1 a S10. Jako možné pak označila varianty D4, D5 a S2. Podle jakého kritéria toto doporučení bylo provedeno a jak byly započítány jednotlivé komunikace, není zcela jasné. V abstraktu studie se však můžeme dočíst, že porovnání v oblasti dopravně-urbanistické bylo provedeno na základě slovního hodnocení, které nemá stanovené hodnotící parametry! Ani graf úspory jednotlivých variant v klíčové oblasti na Svitavské radiále neposkytne jednoznačné vysvětlení.

 

 

Máme tedy unikátní dopravní model Jihomoravského kraje a nikoho na první pohled nemusí zajímat, jak moc odpovídá skutečnosti. Důležité je, že vypadá dobře a vědecky. Bohužel se většinou najde banda rýpalů, která se zajímá o detaily a celou srandu pokazí. V metodice dopravního modelování studie je uvedeno, že pro kalibraci byly kromě dat celostátního sčítání dopravy Ředitelství silnic a dálnic 2016 ŘSD [2] použity také vlastní dopravní průzkumy. Pokud ale v rámci studie nejsou vlastní průzkumy blíže specifikovány, nedejbože ke studii přiloženy, nemusíme si s tím, že model vlastně skutečnosti moc neodpovídá, lámat hlavu. Navíc, pokud pro hodnocení dopravy nejsou stanoveny jednoznačná objektivní kritéria, je to stejně jedno.


Jako naprostí amatéři si můžeme dovolit data celkových intenzit modelu porovnat nejen s veřejnými daty sčítání ŘSD, ale také daty celkových intenzit dle pentlogramů PENT Brněnských komunikací BKOM. Nebudeme se zbytečně zatěžovat tím, dle jaké metodiky jsou intenzity stanoveny, protože sčítání dopravy je vždy ošemetnou záležitostí a raději se podíváme na výsledek.


Na obrázku vidíme severozápadní část Brna s komunikacemi, kde probíhalo sčítání dopravy ŘSD. V rámečcích pak vidíme, jak se model studie na jednotlivých komunikacích liší oproti BKOM a ŘSD. Zelená barva značí oblasti, kde studie podhodnocuje dopravu, červená pak označuje nadhodnocení. Pro úplnost se sluší říci, že studie uvádí hodnoty intenzit ve výchozím stavu pro rok 2020. Naštěstí jsou ale v metodice uvedené přepočtové koeficienty mezi jednotlivými roky, takže je možné přepočíst intenzity modelu zpět do roku 2016 a přímo je porovnat s uvedenými daty ŘSD 2016 a BKOM 2016, která tedy mají být patrně modelována.

 

Porovnání celkových intenzit dopravy v roce 2016 studie vs PENT vs ŘSD

 

Za normálních okolností bychom očekávali, že se model trefí přesně mezi data ŘSD a BKOM, což se ovšem povětšinou neděje. V tomto porovnání není možné vždy porovnávat zcela shodný úsek a především ne všechny komunikace. Co je z tohoto porovnání ovšem zřejmé, je ale fakt, že odchylka vstupních dat dosahuje klidně i hodnoty ±30%. Nejistota vstupních dat je tedy obrovská a bude mít nemalý vliv na přesnost výsledku dopravního modelování.


Vlastní studie pak k chybě modelování dopravy uvádí, že chyba je více než oněch 10%. Tvrzení více než 10% pak může znamenat 30%, ale stejně tak dobře i 100% či více. Na přímý dotaz JmK, jaká je přesná chyba dopravního modelování s doplňujícím argumentem zelenáče, že se sluší uvádět horní mezní chybu, bylo vedoucí odboru územního plánování Ing. arch. Evou Hamrlovou sděleno, že tato informace neexistuje a kraj není povinen tuto informaci mít. Zdá se tedy, že příjemce studie (JmK) tento fakt vůbec neznepokojuje.

Při detailnějším pohledu na pentlogramy BKOMu je možné porovnat celou SZ oblast Brna na úrovni jednotlivých komunikací. V tomto porovnání jsou všechny uvedené komunikace považovány za Brněnské, což v některých okrajových případech není pravda. Tato chyba nastala např. u Žebětína, ale i v několika málo dalších případech. Tato chyba ovšem na celkové výsledky nemá podstatný vliv. Model zcela evidentně podhodnocuje dopravu na běžných komunikacích a nadhodnocuje na Velkém městském okruhu, přivaděči na dálnici a Svitavské radiále. Čeho konkrétně lze podhodnocením, či nadhodnocením dopravy dosáhnout můžeme pouze spekulovat. Určitě se bude jednat o posouzení účinnosti variant, navazující rozptylovou a hlukovou část studie, které vycházejí přímo z intenzit dopravy.

 

 

Podhodnocení je na některých komunikacích tak veliké, že například na komunikaci Stará dálnice předpovídá studie v nulovém stavu (tedy za předpokladu, že se silniční síť vůbec nezmění) do roku 2035, celkovou intenzitu dopravy na 13,9 tisíce vozidel/den, zatímco dle BKOMu zde byla již v roce 2018 intenzita 15 tisíc vozidel/den.

 

Pro Osla komentoval MANDOR.
Pro Osla komentoval MANDOR.

Jedním z důležitých argumentů studie pro volbu varianty dopravního průtahu Brnem je právě snížení intenzity dopravy na Svitavské radiále. Z rozboru je zřejmé, že zvolená varianta průtahu městem S10 je vybrána zcela náhodně dle šumu výpočetního modelu pod úrovní chyby a bez jednoznačně definovaných kritérií.


Připomeňme že D43 je nejdéle odkládanou stavbou v ČR, která byla plánována ještě za Hitlera. V minulosti se dokonce dle rozsudků rušily i územní plány. Vzhledem k nerozumnému a nelogickému postoji kraje, který prosazuje průtah Brnem místo plnohodnotného levnějšího obchvatu, s menším dopadem na obyvatelstvo a rychlejší dojezdovou dobou z oblasti Kuřimi do Bosonoh, se pravděpodobně opět dočkáme zajímavých soudních sporů. Díky množství problémů a pochybení v dané studii  se možná k problematice ještě vrátíme.

 

Podklady

[1] Územní studie, NADŘAZENÉ DÁLNIČNÍ A SILNIČNÍ SÍTĚ V JÁDROVÉM ÚZEMÍ OB3 METROPOLITNÍ ROZVOJOVÉ OBLASTI BRNO, JmK, knesl kynčl architekti s.r.o. 2019, dostupné na https://www.kr-jihomoravsky.cz/Default.aspx?ID=353139&TypeID=2

[2] Sčítání dopravy ŘSD dostupné z http://scitani2016.rsd.cz/pages/map/default.aspx

Datum: 28.08.2019
Tisk článku

Budoucnost lidstva - Kaku Michio
 
 
cena původní: 397 Kč
cena: 333 Kč
Budoucnost lidstva
Kaku Michio

Diskuze:

...

Jan Balaban,2019-08-29 06:27:25

Odporúčam autorom štúdie obchodovať takýmto spôsobom na burze. Pre vytriezvenie.

Odpovědět

Ljuba Kilianova,2019-08-28 23:22:22

Mne by spíš zajímalo, co si autoři Osla, kteří Gretu kritizovali, myslí o tom, že ve Spojených státech školačka pronese 23. září projev na klimatickém summitu, který v sídle OSN v New Yorku na okraj Valného shromáždění pořádá generální tajemník OSN António Guterres. A že organizace spojených národů vyšle aktivistce na uvítanou 17 plachetnic, které reprezentují 17 cílů udržitelného rozvoje.

Odpovědět


Re:

Vladimír Wagner,2019-08-29 10:16:52

Mě by zase zajímalo, čím podle paní Ljuby Kilianové jí popsané přispělo a přispěje k zlepšení ochrany životního prostředí a snížení emisí.

Odpovědět


Re:

Pavel Brož,2019-08-29 11:53:37

17 plachetnic říkáte? No tak třeba takový Kim Čong-un by namítl, že na tom nevidí vůbec nic zvláštního. Možná pouze někomu přijde divné, že se tak nestane v KLDR, ale v OSN, pamětníci ale ví, že v OSN už dávali i větší divadelní kusy.

Odpovědět

podstata

Ladislav Konrad,2019-08-28 23:08:04

Když se staví dálnice, tak se vždy někomu šlápne na kuří oko. Tady ale nejde o to, zda by to někomu ukřivdilo a nebo jinému, kudy to nepovede zase prospělo, nebo zda diskutující, který se staví za projekt bydlí v oblasti které se právě navržené řešení vyhne. Merito věci je v otázce, zda naši budovatelé pracují při doporučování tras s takovými chybami, které jsou, s prominutím, k smíchu.

Odpovědět

Standardni odchylka

Richard Malaschitz,2019-08-28 22:02:05

Máme dve prkna, kde jedno má 2000mm±20mm a druhé má 1000mm±10mm. Keď ich sčítame tak výsledné dve prkna majú celkovú dĺžku 3000mm±22mm. To vie každý, kto aspoň trochu študoval teóriu chýb. To číslo, ktoré je uvádzané za znakom (±) je štandardná odchýlka a sčítanie štandardných odchýliek je odmocnina súčtu štvorcov štandardných odchýliek. Neverím tomu, že sa jedná o "meznú" chybu.

Odpovědět


Re: Standardni odchylka

Martin Šíra,2019-08-29 20:32:12

To, co píšete, platí pro nejistoty, a jen a pouze pro nejistoty s normálním rozdělením. Pro jiná rozdělení to neplatí. Jak podrobněji píšu v prvním příspěvku.
Ne, chyba není to samé co nejistota. Ano, normální rozdělení jsou nejčastější.

Odpovědět

Bystrcký autor

Pavel K2,2019-08-28 21:44:56

Tak z článku je hlavně vidět, že autor bydlí někde v Bystrci nebo jinde poblíž tzv. bystrcké trasy. Bystrčtí nechtějí komunikaci, která by jim umožnila rozumně dojet (přes D1) do Brna, ale každou ranní a odpolední špičku smrdí svými auty v Komíně a Kohoutovicích.
Přitom stačí podívat se na google maps na intenzity dopravy v pracovní den kolem poledne a je vidět, že tranzitní doprava opravdu není to, co zahlcuje komunikace. Jsou to dojíždějící pracující z okrajů Brna (tedy také Bystrce) a z okolních obcí. Takže když D43 povede až někde kolem Veverské Bitýšky, tak zatížení z Bystrce do Brna v Komíně i Kohoutovicích zůstane a bude ještě narůstat. Asi bude nutné osadit směr z Bystrce semafory se zeleným intervalem tak do 5 sec za 5 minut - což se naštěstí už trochu povedlo na Staré dálnici na křižovatce se směrem na Žebětín.

Odpovědět

Pár názorů

František Kroupa,2019-08-28 21:07:47

Nechci se vyjadřovat k článku jako takovému, na to by bylo potřeba prostudovat původní materiály. Autor článku je odpůrce R43 v Němci projektované variantě (přes Bystrc) a tudíž jeho argumenty je nutno velmi, velmi pečlivě ověřit - není nestranný.
Především R43 (D43) je problém politický. Z hlediska dopravního i finančního je nejlepší řešení to, které navrhli Němci, na to stačí pohled na mapu. Celá trasa je dána, pozemky jsou vyčleněny a na řadě míst jsou hotovy terénní úpravy i některé stavby - jestli by dnes byly použitelné třeba mosty nevím. V naší hustě osídlené zemi se nedá realizovat velká dopravní stavba, aniž by se to někoho nedotklo. Kromě toho úsek přes Bystrc by měl být veden tunelem či tubusem, takže by nijak nepřekážel.
Docela by mne zajímalo, jestli autor byl někde světě nebo alespoň v Praze, aby viděl, jak se tam staví. Mohl by si zajet třeba do Vídně po parádní, velkoryse navržené rakouské dálnici skoro až k našim hranicím (horší je cesta zpět, to by člověk od hranice brečel), zatímco u nás se pomalu 25 let ani nekoplo do země. Nebo jet vlakem a obdivovat tamní nové nádherné nádraží. Nebo se podívat na dálnice do Polska, Chorvatska nebo Slovinska.
Ještě povzdechnutí: co jsme v Brně komu udělali, že je u nás hustota pseudoaktivistů, dle mne ovšem škodičů, tak velká - Děti země, Nesehnutí, Voda z Tetčic, Frank Bold advokáti (bývalý Ekologický právní servis), v pozadí fakulta sociálních věd MU atd. Chtělo by to změnu legislativy.


https://cs.wikipedia.org/wiki/Exteritori%C3%A1ln%C3%AD_d%C3%A1lnice_V%C3%ADde%C5%88%E2%80%93Vratislav

Odpovědět

Díky

Miloš Junek,2019-08-28 17:13:31

Smutné na tom je, je že tohle není jediná blamáž (a ani ne ta nejpodstatnější), účelových ptákovin v té studii je pěkně zabaleno hafo. Já jsem čas na boj s hydrou nenašel, za mne díky.

Odpovědět

chyby? nejistoty!

Martin Šíra,2019-08-28 16:46:51

Co se týče mezních chyb, souhlasím s článkem. Problém je, že bychom měli správně řešit nejistoty, přece jen teorie nejistot je tady už od osmdesátých let minulého století. A jelikož vstupní data jsou změřené hustoty dopravy, je jasné že rozdělení nejistot těchto veličin (hustota pravděpodobnosti) bezpochyby nebudou rovnoměrné (obdélníkové), ale spíš (i vzhledem k poměrně velkým číselným hodnotám počtu aut) normální (Gaussovo). A tedy by se slušelo nepoužívat pro šíření nejistot součet, ale sumu čtverců pod odmocninou. Dále víme, že díky centrální limitní větě (i z mé běžné zkušenosti) normální rozdělení má tendenci se projevovat i u výstupních veličin numerických modelů.

Na druhou stranu, uvedené chyby/nejistoty jsou natolik velké, že i při uvažování normálních rozdělení jsou varianty v rámci nejistoty nerozlišitelné. A tedy souhlasím se závěrem článku o náhodném výběru varianty.

Ještě jedna poznámka: chtěl jsem se podívat na relevantní strany ve studii, ale je natolik rozsáhlá a rozčleněna do tolika souborů, že jsem hledání po nějaké době vzdal (nejsem dopravní odborník, tedy se v dokumentu orientuji pomalu). Slušelo by se přidat pořádné ozdrojování převzatých čísel a grafů i se stranami a kapitolami zdrojového dokumentu.

Odpovědět


Re: chyby? nejistoty!

Petr Chaloupka,2019-08-28 19:35:03

Ano, souhlasím, při čtení mě to také zarazilo. Z laického hlediska (neboť nejsem expert na dopravní situaci v Brně) jsou výsledky poměrně překvapivé, tedy, že je vlastně jedno, kterou variantu vyberu, vůbec nevíme co to udělá. Bez analýzy a vysvětlení, proč tomu tak je, od autorů to nepůsobí moc důvěryhodně.
Ještě bych připomněl, že v článku uváděná tzv. relativní/absolutní chyba není největší možná chyba, ale obvykle udává, že výsledek se nebude s určitou pravděpodobností (předem definovanou a uvedenou) lišit více, než uvedená chyba. Ještě je možnost, že chybu určili jen z několika pozorování jako největší, pak se ale také nejedná o největší možnou odchylku, pouze o největší pozorovanou.
Dále objem dopravy se mění (houstne), proto bych očekával u studie modelování pro různé hustoty dopravy a jak se uvedené varianty budou lišit.
Očekával bych také simulaci různých dopravních omezení a jejich vliv na výhodnost variant atd...

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace