Nousuista ja laskuista

 

(Katso myös)

Helsingin Sanomat kirjoittaa ansiokkaasti kiitotieremontin vaikutuksista ruuhkaliikenteeseen. Jutun loppuun on laitettu tiedoksi lentojen määrä: “Helsinki-Vantaalle laskeutuu vuosittain noin 88 500 lentoa. Saman verran on myös nousuja.”. Parhaiden pilkunviilausperinteiden mukaisesti nauroimme ääneen. Viimeinen lausehan on selvästi redundantti. Meillä asioita ei kuitenkaan jätetä puolitiehen, varsinkaan silloin kun ne eivät ole tärkeitä.

Helsingissä ei valmisteta lentokoneita eikä siellä ole lentokonepurkaamoa tai pitkäaikaisvarastointia. Aikataulumuutosten tai myöhästymisten vuoksi mille tahansa satunnaisesti valitulle vuoden jaksolle voi syntyä muutaman koneen vaihtelu.

Vanha sanonta “Mikä lentäen menee se putkessa tulee” on harvinaisen tosi. Purjelentokoneilla matkalentoa harrastettaessa pilotti pyrkii lentämään tietyn reitin, joka usein päättyy lähtökentälle. Melko usein reittivalinta on kuitenkin vaativa ja matkan loppuun suorittaminen osoittautuu mahdottomaksi, pakottaen maastolaskuun. Kone on suunniteltu helposti purettavaksi ja tuodaan takaisin auton perävaunussa, “putkessa”. Tästä syystä esimerkiksi Räyskälässä nousujen ja laskujen määrässä lienee havaittava ero. Purjelentokoneita ei Helsinki-Vantaalla muun toiminnan luonteen vuoksi kuitenkaan operoida.

Entä jos koneita tuhoutuu korjauskelvottomiksi?  Kaikissa lento-onnettomuuksissa kone ei tuhoudu täysin korjauskelvottomaksi, mutta toisaalta joissakin tapauksissa kukaan ei kuole vaikka kone tuhoutuukin, esimerkkinä maassa tapahtuvat tulipalot. Tämän perusteella arvaisin, että jostakin lähteestä löytämäni 117 fataalia onnettomuutta vuonna 2011 kuvastaa hyvin ennakoimatta tapahtuneiden koneen tuhoutumisten määrää. Toisen lähteen mukaan päivässä on noin 70000 kaupallista lentoa. Tästä päättelin että 117/(70000*365)*88500~=0.4 jostain lähtenyttä lentoa jäisi nousematta seuraavalle lennolle. Kuulostaa aika isolta, ilmeisten hiharavistusten lisäksi arvion tarkkuutta rajoittavat ainakin Suomen todennäköisesti keskimääräistä pienempi onnettomuustiheys. Tähän vaikuttavat ainakin paikallisten toimijoiden taso ja varusteet sekä esimerkiksi EU:n musta lista jolla häädetään heikoimmat lenkit.

Huumori meni edellisessä kappaleessa ehkä vähän mauttomaksi, mutta jos luvun 0.4 jakaa vaikka kymmenellä jotta se kuvaisi paremmin Helsinki-Vantaan tilannetta niin voi jo esittää vakavamman kysymyksen: voitaisiinko suuronnettomuuksiin varautumiseen lentokentällä käytetyllä rahalla säästää enemmän ihmishenkiä jossain muualla?

Liikennepakojen matematiikkaa

Sovellan matematiikkaa alueeseen johon se ei varsinaisesti kuulu, eli liikennepakoihin.

Tervakoskella näyttäisi autoilevan sekopää, joka yrittää ajaa lasten yli suojatiellä (asiasta mm YLE 23.5). Vastaavia havaintoja on nyt alkanut tulla ympäri Suomea (Aamulehti 29.5.).  Vesa Linja-aho esittää blogissaan aika hyvän hypoteesin.

  • “Joko:
  • liikkeellä on mielipuoli, joka kiertelee ympäri Suomea aina erilaisella autolla vaanimassa lapsia suojateillä
  • Tervakoskella on tällainen mielipuoli, joka on saanut muutaman jäljittelijän
  • Tai sitten oma teoriani (joka ei mitenkään poissulje sitä, etteivätkö yllä olevat voisi olla tosia): Tumpeloiden törmäileminen lapsiin suojatiellä on todella yleistä, mutta asia on nyt vasta noussut pinnalle.”

Tätä hypoteesia yritän nyt testata tarkemmin.  Allaoleva lista on kerätty eri uutisvälineistä.

  • La 12.5. Hämeenlinna, Turuntien silta  (YLE)
  • Ma 14.5. Tervakoski, Tervajoentie/Vähikkäläntie  (YLE)
  • Ma 21.5. Tervakoski, Tervajoentie/Vähikkäläntie (Helsingin Sanomat)
  • Ti 22.5. Tervakoski, Tervajoentie/Vähikkäläntie (YLE)
  • To 24.5. Karkkila (Helsingin Sanomat, Aamulehti)
  • Pe 25.5. Alavus (YLE)
  • Ma 28.5. Vantaa, Ylästö (Aamulehti)

Esitän hölmön tuntuisen kysymyksen: mikä on todennäköisyys, että tämä sarja olisi voinut sattua täysin sattumanvaraisesti?

Vastaaminen vaatii periaatteessa vain muutamaa lukua:

  • M: kuinka monta suojatietä Suomessa on.
  • T: kuinka monta kertaa päivässä Suomessa tapahtuu tällainen liikennepako.
  • N: Kauanko tilannetta seurataan (esim vuoden seuranta-aika on N=365)
  • n: Kuinka monta päivää pakojen välillä voi olla (esim viikko on n=7).

Muuttuja p=T/M kertoo todennäköisyyden että tietyssä risteyksessä tapahtuu tiettynä päivänä liikennepako. Otetaan tarkasteluajaksi kymmenen vuotta. Pyöristetään tarkasteluaika N 4,000 päiväksi ja  “viikko” n kymmeneksi päiväksi. Pyöristämisillä muistutan tiukasti, että kyseessa todellakin on karkea arvio. Kahden desimaalin tarkkuudella olevat luvut ovat tyypillisesti hämäystä.

Lasku ei ole aivan triviaali. Oletetaan, että tietyssä risteyksessä on tapahtunut liikennepako. Todennäköisyys, että samassa risteyksessä  tapahtuu uusi riippumaton pako on Poisson-jakautunut. Poisson-jakautunut todennäköisyys toiselle onnettomuudelle 10 päivän sisällä on J=10*p*exp(-10p). Todennäköisyys kolmannelle paolle heti tämän perään on J².

Tämä kertoo todennäköisyyden yhdelle risteykselle. Risteyksiä on kuitenkin todella paljon.
Todennäköisyys, että jossakin päin Suomea tapahtuu tuplaliikennepako, on
1-(1-J)^N, missä J=(10*T/M)*exp(-10*T/M)     [Kaava 1]
Triplapakoa laskiessa J korvataan sen neliöllä.

Nyt tullaan kohtaan, jossa matematiikka loppuu ja maalaisjärki alkaa:  kuinka monta suojatietä Suomessa on? Tarkemmin: kuinka monta tähän kysymykseen relevanttia risteystä Suomessa on? Relevantteja ovat risteykset, joista kulkee suuri määrä koululaisia.

Koululaisten tiheyskeskittymiä ovat etupäässä koulut.  Tilastokeskuksen mukaan peruskouluja on Suomessa lähes kolme tuhatta. Käytännössä jokaista rakennusta voi lähestyä useamman suojatien kautta. Lähikoulussani selkeästi riskialttiita risteyksiä on seitsemän kappaletta. Tämä on melko uskottavan tuntuinen keskiarvo. Koulujen lähellä olisi siis kaikkiaan noin 20,000 riskiristeystä.

Vastaavia vaaranpaikkoja voivat olla esimerkiksi uimahallit ja urheilukentät. Hyvin karkeana arviona näitä olisi samaa luokkaa kuin kouluja.  Riskiristeyksiä olisi siis Suomessa ehkä M=40,000.

Entä T, eli koko Suomessa tapahtuvien törttöilyjen määrä päivässä.? Taulukossa alla on laskettu todennäköisyyksiä eri T:n arvoille.  Sarake P(pair) kertoo todennäköisyyden, että jossakin sattuu kaksi pakoa viikon sisällä.  Jos T=1 (pakoja tapahtuu joka päivä), on yli 50% todennäköisyys että ennen pitkää jossakin risteyksessä tapahtuu kaksi peräkkäistä liikennepakoa jotka eivät liity toisiinsa.  

 

T M n N P(pair)
0.1 40000 10 4000 0.10
0.25 40000 10 4000 0.22
0.5 40000 10 4000 0.39
0.75 40000 10 4000 0.53
1 40000 10 4000 0.63
1.5 40000 10 4000 0.78
2 40000 10 4000 0.86


Triplapaon todennäköisyyttä en ole tähän edes merkinnyt; se on promillen kymmenyksiä. Käytännössä kolme peräkkäistä liikennepakoa ei siis voi enää olla sattumaa.

Karua kyllä, liikennepakojen määrä saattaa olla lähellä arvoa T=1. Listalla on kolme pakoa viidessä päivässä, ja vieläpä kaiken Tervakosken aiheuttaman kohun jälkeen. Todellakin: “Tumpeloiden törmäileminen lapsiin suojatiellä on todella yleistä, mutta asia on nyt vasta noussut pinnalle.“

Uusi asia laskuissa on se, että näillä oletuksilla kaksi liikennepakoa viikon välein samassa risteyksessä olisi täysin “luonnollinen” tapahtuma, josta ei voisi päätellä mitään erityistä. Jossain päin Suomea sellainen tapaus tapahtuu jossain vaiheessa.

Onko laskuissa pohjaa?  Lähinnä risteysten määrässä on käsienheiluttelua, mutta vaikka todellinen määrä olisi puolitoistakertainen, se ei muuttaisi lopputulosta olennaisesti. (Jos määrä on pienempi kuin 40,000 niin johtopäätökset vahvistuvat).

Onko laskulla merkitystä? Kyllä: on hyvä muistaa, että silloin kun muuttujia on paljon, epäilyttävän näköiset asiat saattavat joskus olla puhdasta sattumaa. Olisi syytä arvioida todennäköisyyksiä edes karkeasti, ennen kuin tekee johtopäätöksiä. Tervakosken kolme yliajoa eivät varmasti ole sattumaa; sen sijaan kaksi yliajoa olisi tilastollisesti saattanut ollakin.

[Edit 1.6.2012: http://www.hs.fi/kotimaa/Poliisi+Liikennekulttuuri+suojateill%C3%A4+kehnoa/a1305572300983.  Loukkaantumisia suojateillä tapahtuu käytännössä joka päivä, ja kuolemaan johtavia melkein yksi kuukaudessa. Siisi hyvinkin T=1. Ja kun nämä ovat vain poliisille menneet luvut, niin todellinen T voi olla paljonkin suurempi. Joka tapauksessa kaksi peräkkäistä loukkaantumista samalla suojatiellä on vahvasti todennäköistä, eikä kahdesta voi vetää vielä mitään johtopäätöksiä].

 

 

Net voyeurs: a national resource?

If only we could utilize Internet voyeurs properly, how much could we get done?

[Finnish version: click here].

Recent tragedies in Finland have shown a gap between official communications and what is available on the Internet. Official communications are terse and protect the privacy of the people involved. The mainstream media, for the most part, does not publish the names of victims. However, any and all information can be found on the Internet. There are forums for everything, in good taste and bad. We haven’t yet gotten to the stage where crime scene photos are circulated, but that day may come. Petteri Järvinen summarizes this well in his blog (my translation).

“The Finnish police communicate very little about accidents and their victims. Names are withheld, based on privacy arguments or “tactical reasons”. The principle is good, but is it valid anymore in the Internet age? Net detectives can sometimes know more even than the police … Voyeurism is improper and insensitive, but it is an unavoidable consequence of the information society”.

That is true. Where transparency, there voyeurism. And especially now, with the recession, Finland is filled with thousands of people who have nothing better to do than sit at a computer. Net detectives have competence and time, and everything that can be found will be found.

The old-fashioned high-quality media does seem lost. Names are only published when everyone knows them already. Details are omitted, even when everyone knows them. Old-fashioned.

So? Why are professionalism and ethics a bad thing? Let it be old-fashioned. It is no one’s loss if the real media reports with professionalism and respect, and lets others dig in the dirt. After all, if all information is available elsewhere, then everyone can find a source that suits his mental level.

In fact there is no need for the media to lower itself, because the “bottom” is already raising itself. I admit (with shame) that I have followed (with interest) on the Internet as people have filled in the puzzles of these tragedies. The motives of these detectives are fuzzy at best, but there is one uncomfortable fact about them: they are good.

Not good journalists, but good intelligence operatives, as it were. Which begs the question: since the net detectives have the time and resources to find out things that the police cannot find, what could they achieve if they turned their energies to something socially useful?

Here is a concrete example whose details I have fuzzified (the exact information can be found on the Internet).

A Finnish city wants to expand its municipal waste landfill. The operator has tried to use a “light” approval process rather than the “heavy” one needed for all projects with a major environmental impact. The decision-makers did wake up, and are requiring the heavier process. Much of the information is secret, but public documents and information on the Internet can be used to piece together a rough picture.

The amount of waste is planned to increase by a factor of five. The heavy process is needed if certain thresholds are exceeded; perhaps by coincidence, all projected values are exactly below these thresholds. The application cites a change in the municipal waste strategy. This strategy, however, is not yet public (which only becomes apparent by searching through multiple sources).

Nothing illegal has happened, this may not even be in the grey zone, but it should still raise some alarm bells. In fact it has, and the situation in now being monitored (on the Internet). With near-zero resources, but monitored nonetheless.

There are hundreds or thousands of such cases. If even a fraction of the best Internet voyeurs put their energy into these issues, what would happen? A lot, I would claim. I am not an optimist, and I do not expect to see anything happen, but there is a lot of potential.

More on open monitoring: here.

Tirkistelijät tiedustelijoina?

Jos Suomen nettitirkistelijöitä osattaisiin hyödyntää oikein, kuinka paljon saataisiinkaan aikaan?

Viime aikojen tragedioissa virallinen tiedotuspolitiikka on ollut niukkaa ja uhrien yksityisyyttä kunnioittavaa. Media ei yleensä ole julkaissut esimerkiksi uhrien nimiä. Kaikki mahdollinen tieto löytyy kuitenkin netistä erilaisista foorumeista, haluttiin tai ei. Vielä ei Suomessa ole menty siihen, että rikospaikkakuvat leviäisivät villisti, mutta kaipa senkin aika koittaa. Petteri Järvinen tiivistää tilanteen hyvin blogissaan.

“Suomen poliisi tiedottaa niukasti onnettomuuksista ja niiden uhreista. Nimet jätetään kertomatta yksityisyydensuojaan tai “tutkinnallisiin syihin” vedoten.  Periaate on sinänsä hyvä, mutta toimiiko se enää internet-aikakaudella? Nettietsivät tietävät joskus jopa enemmän kuin poliisi …. Tirkistely ei ole sopivaa eikä hienotunteista, mutta se on tietoyhteiskunnan väistämätön seuraus.”

Näinhän asia on. Missä avoimuus, siellä tirkistely. Ja varsinkin näin laman aikaan Suomessa on tuhatmäärin ihmisiä, joilla ei ole muutakaan tekemistä kuin istua koneen ääressä. Nettietsivillä on osaamista ja aikaa, ja kaikki löytyy ennen pitkää.

Laatumedia on kieltämättä aika pallohukkaisen oloista. Nimet julkaistaan vasta kun ne ovat jo kaikilla tiedossa. Yksityiskohtia ei julkaista, vaikka ne ovat jo kaikilla tiedossa.  Vanhanaikaista.

So what? Miksi on huono asia, jos ylläpitää laatua ja ammattietiikkaa? Olkoon sitten vanhakantaista. Ei ole keneltäkään pois, jos laatumedia raportoi asioista ammattimaisesti ja kunnioittavasti, ja antaa muiden tonkia mitä tonkivat. Kun kerran tieto on saatavilla muualtakin, jokainen löytää oman henkisen tasonsa mukaisen informaation.

Ei lehdistön edes tarvitse laskeutua alaspäin, koska alhaalta ollaan tulossa ylöspäin. Olen nimittäin (häpeän myöntää) itsekin seurannut, miten näiden katastrofien palapelin palasia on netissä laitettu kohdalleen. Työn motiiveista ja päämäristä voi olla monta mieltä, mutta vastentahtoisesti on sanottava: taitavaa se on. Ei journalismia, mutta pätevää tiedustelutyötä.

Siksi herää kysymys: kun kerran nettietsivillä on osaamista ja aikaa saada selville asioita joita edes poliisi ei tiedä, niin mihin päästäisinkään jos sitä energiaa ohjattaisiin yhteiskunnallisesti merkittäviin asioihin?  Pakottaa ei tietysti voi, mutta kysyä voi.

Otan konkreettisen esimerkin, jota en kuvaa tarkasti (tarkka tietohan löytyy netistä).

Eräässä kaupungissa on yritetty saada läpi kaatopaikan laajennusta kevyellä prosessilla ilman, että tarvitsisi käydä läpi tiukempaa YVA-prosessia.  Päättäjät kuitenkin havahtuivat vaatimaan YVA-käsittelyä. Osa materiaalista on salaista, mutta julkisia pöytäkirjoja ja muuta tietoa yhdistelemällä saa vihjeitä, mitä ehkä on tapahtumassa. Kaikki tämä tieto on netissä.

Jätteen määrä halutaan viisinkertaistaa.  YVA-prosessi tarvitaan vain, jos tietyt raja-arvot ylittyvät. Sattumaa tai ei, mutta hakija ilmoittaa lähes joka kohdassa tarvitsevansa täsmälleen sen määrän, joka ei juuri ylitä tätä rajaa. Hakemuksessa vedotaan alueen uuteen  jätteenkäsittelystrategiaan. Kyseinen strategia vain ei vielä ole julkinen (mikä selviää vain yhdistelemällä muita tietolähteitä).

Mitään laitonta ei ole tapahtunut, välttämättä ei olla edes harmaalla alueella, mutta hälytyskellojen on hyvä soida. Nyt asiaa seurataankin — ei samalla innolla ja resursseilla kuin vaikkapa julkkisten kännitoilailuja, mutta seurataan kuitenkin.

Vastaavia esimerkkejä on satoja tai tuhansia. Mitä saataisiinkaan aikaan, jos edes osa pätevimmistä tirkistelijöistä siirtäisi energiansa niihin? Väitän, että paljon. En ole niin optimisti että uskoisin näin oikeasti tapahtuvan, mutta potentiaalia olisi.

Muita aihetta sivuavia kirjoituksia: täällä.

Open monitoring: Can citizens be trusted?


Many citizens to distrust the authorities when it comes to monitoring pollution from industry.  Here is a reverse question that few ask but many should: why should the authorities place any more trust on the citizens?

Self-monitoring by industry is criticized, but is self-monitoring by citizens any more credible? I have been driving for “citizen monitoring” of pollution, and this question needs to be asked brutally.  Here is what I claim: if we require independence and transparency from the authorities, then we need to require it from ourselves also. I am thinking of some ways to make this possible.

At the grassroots level, I have been following the plans to build a new waste incinerator in Turku, fairly close to where I live. It is a heated local topic, which is no surprise. No sane person specifically WANTS to live next to an incinerator (personally, I am neutral about it, but then it’s not quite in my backyard even though it is close). This NIMBY effect is well documented everywhere.

What seems less well documented is the POSITIVE potential of people who live next door to these things. The people here have had decades of experience with the old incinerator, and they have local knowledge of both the surroundings and the incinerator itself. From persistent monitoring, they know what parts of the incineration process cause the worst emissions. They have followed the color of the snow and the water in closeby streams. They have made measurements of the pH levels in the emissions.  They know what environmental conditions cause the worst smells.

The authorities turn a blind eye to these results. And — I hate to put it this way — perhaps that is the right thing to do. Even if one fully trusts the people, the scattered measurements simply do not fulfill scientific criteria. Since they are not fully documented, it is impossible to audit the results for credibility.

To me, the fundamental problems lie with confirmation bias. Locals are likely to measure only when something has happened, for example there is a particularly bad smell. Few people think of photographing the color of the snow on days when there are no problems. Or to mark down days on which there are no smells. These citizen measurements certainly give an indication of what the situation is on the worst days, but they are not calibrated and do not give much of an indication about average conditions.

This is NOT conscious manipulation! It is a psychological necessity. On those days when things are fine, it is important to forget the problems. Constant worry is more likely to lead people to early graves than any pollution.

To face these problems, I have two suggestions, one trivial and one less trivial.

A. Trivial suggestion

The trivial suggestion is to automate everything as far as possible. However, even with improvements in technology, there are major limits to what can be done. Real air quality measurements, for example, are expensive and difficult to make accurately.

A suitable user interface for odor measurements? Picture: YLE / Karoliina Hult

In cases where an accurate measurement cannot be made, for example with smells, there could be clever ways to measure near-automatically. One solution I am thinking about is to use “like buttons” next to peoples’ front doors (see picture). The face corresponds to subjective air quality.  Pressing the correct button will take half a second. The process would very quickly become automatic. And once the process is automatic (nearly sub-conscious) it will start creating credible time series of odor levels. These can be correlated with micrometeorological weather data measured by a weather station in a neighbor’s yard.

B. Non-trivial suggestion

The second, less trivial suggestion is that the people doing the analysis should be more or less indifferent about the results. In other words, any analysis of the data needs to be done at a completely different location than the measurements, preferably so that there is no personal contact between the observers and the analysts. Emotions should not exist.

There is a clear precedent for this in the human rights arena: Amnesty International members generally do not work on human rights issues in their own countries. This improves the impartiality of the organization (and also the personal safety of the members).

In exactly the same way, citizen monitoring of industry should be scattered geographically, and there should be a firewall between the people who measure and the people who analyze. The firewall cannot be perfect in practice, as each location is different, and the locals are best aware of the things that should be measured. Locals thus need to be involved in setting up the measurement systems, and they of course need to do the actual measurements, but they should be cut off from the analysis.

This suggestion goes against human nature in just about every possible way. Locals should agree to be lackeys of someone else, and measure what is asked without knowing why? They should potentially pay for instruments without knowing what they are used for? And they should trust that someone “out there” knows and will do right? I personally cringe at the idea.

However, it could be doable. In Finland, analysis of the Turku incinerator could be done from Lappeenranta, which has a university that specializes in waste management — perhaps student labor could be used? And conversely, locals from Turku could help set up the measurements in Vaasa, since Turku locals have the most experience on incinerators (the old Turku incinerator was for many years the only one in the country). People here could absolutely have the competence to know what to measure.

I suspect that the psychological obstacles may be the biggest obstacle. Local observers are motivated to monitor local conditions, since it is their environment and their health that is at stake. If someone is already stressed and exhausted about the situation in Turku, why would he care about the situation in Vaasa?

And what about the money, the resources, the leadership, the responsibility? I have no idea. The technology is not the chokepoint (challenging though it is). Human and political issues are.

More on open monitoring: here.

Translate »