Excel-Based Program for Project Level MOVES Modeling 
Ahammad Ali, MA.Sc, B.Sc., P.Eng. 
ahammad.ali@rwdi.com 
650 Woodlawn Road West  
Guelph, Ontario, Canada N1K 1B8 
Tel: +1.519.823.1311 Ext: 2616 
Mike Lepage, M.S., ACM, CCM 
mike.lepage@rwdi.com 
650 Woodlawn Road West  
Guelph, Ontario, Canada N1K 1B8 
Tel: +1.519.823.1311 Ext: 2228 
ABSTRACT 
‘Project scale’  is the finest level of modeling in MOVES. However, it requires considerable 
amount of both time and resources to prepare the requisite run specification files, create the input 
databases, run the model, and post-process the results. This is especially challenging for applications 
outside of the U.S. where required information can be scarce. An automated excel-based program was 
developed to perform pre- and post-processing steps involved in a project level MOVES run combining 
the USEPA conversion tools and other resources. The program serves as a one-stop solution for a 
project level MOVES run that can calculate emission rates for each hour of a day in a single session for 
projects involving roadways, transit facilities, and hoteling activities. The program can save as much as 
80% of the workload required if relying solely on manual file preparation using the MOVES GUI. 
The program prepares runspec files by pre-selecting common options specific to the project 
scale. It uses climate normal data, registration distribution, and population distribution to populate 
database tables, or it can draw the information from the MOVES default database where available. 
Generally, it uses average speed by link but uses MOVES default operating mode distributions adjusted 
for idling for intersection approach links. Options are also provided to adjust average speeds based on 
level of congestion. The second-by-second drive schedule and operating mode distribution options have 
yet to be implemented. For some applications, users are required to tweak some tables manually to fit 
project-specific requirements.     
Pdf reverse page order - rotate PDF page permanently in C#.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Empower Users to Change the Rotation Angle of PDF File Page Using C#
rotate pdf pages in reader; rotate pages in pdf and save
Pdf reverse page order - VB.NET PDF Page Rotate Library: rotate PDF page permanently in vb.net, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
PDF Document Page Rotation in Visual Basic .NET Class Application
rotate individual pages in pdf reader; rotate pdf page permanently
INTRODUCTION
‘Project scale’ is the finest level of modeling in MOVES. It allows the simulation of highways 
and arterial roads as a series of roadway links. It can also calculate emissions from transit facilities using 
off-network links that may include start, extended idle, and/or running emissions (FHWA, 2012). Users 
are required to perform the following basic steps for each project-level model run: 
•  Create a run specification file (runspec) using the MOVES graphical user interface (GUI); 
•  Populate database tables with information such as link properties, age distribution, meteorology, 
fuel properties, etc. in a series of spreadsheets; 
•  Create an input database from the project specific database tables; 
•  Run the MOVES model; and, 
•  Post-process the MOVES outputs to obtain suitable emission rates. 
Although users can setup a project-level model using the MOVES GUI, it allows users to setup 
only one combination of county, year, month, and hour at a time. Thus, users may need to setup multiple 
model runs to simulate a project. For example, a typical PM hot spot analysis requires at least sixteen 
(16) model runs (EPA, 2013).  
Although the runspec file generated in one setup can be accessed and updated several times 
using the MOVES GUI, other tasks such as updating database tables, creating an input database, and 
post-processing MOVES outputs still takes a considerable amount of time. Users may also use default 
MOVES database tables for the U.S. specific applications. However, these options are not readily 
available for international applications (e.g., in Canada). For custom applications outside the U.S., users 
must prepare all of the project details manually.  
Post-processing  MOVES outputs also takes  a  substantial  amount of time,  especially when 
dealing with multiple model runs. The USEPA has provided some post-processing scripts. However, 
users are required to run these scripts multiple times for each project-level run. Dealing with project-
level runs also requires some basic to intermediate level knowledge of relational databases and MYSQL. 
An automated excel-based program (MOVES Utility Tool) was developed to perform pre- and 
post-processing  steps  involved  in  a  project  level  MOVES  run  that  utilizes some  of  the  USEPA 
conversion tools and other available resources. The program serves as a one-stop solution for a project 
level MOVES run. It can produce emission rates for each hour of a day in a single session for projects 
involving  roadways,  transit  facilities, and  extended idling activities.  It  can  handle  both  U.S.  and 
international project-level MOVES runs. The primary advantage of this tool over the MOVES GUI is 
the time it saves a user. Other advantages include: 
•  It can handle both MOVES2010b and the latest MOVES2014 versions of the model; 
•  It can prepare multiple runspec files at a time by pre-selecting common options; 
•  It can utilize user-defined or MOVES default information to populate database tables; 
•  It requires minimal knowledge of relational databases and MySQL; 
•  It creates batch files required to run multiple project-level models; and,  
•  It automatically post-processes MOVES output to generate suitable emission rates. 
The purpose of this paper is to describe available features and technical details of the MOVES 
Utility Tool. It also provides instructions on how to use the tool and details the required user inputs.  
C# PDF Page Move Library: re-order PDF pages in C#.net, ASP.NET
page. Enable C# users to move, sort and reorder all PDF page in preview. Support to reverse page order in PDF document. RasterEdge
how to rotate one pdf page; rotate pdf pages
VB.NET PDF Page Move Library: re-order PDF pages in vb.net, ASP.
Support to reverse page order in adobe PDF document in both .NET WinForms application and ASP.NET webpage. Enable move, sort and reorder PDF page in preview.
rotate pages in pdf; rotate individual pdf pages reader
STRUCTURE OF MOVES UTILITY TOOL 
The MOVES Utility tool is a Microsoft Excel spreadsheet consisting of multiple worksheets and 
twenty  one (21)  visual basic for applications (VBA)  macros. Although  the tool contains multiple 
worksheets, most of them are hidden from end users. Users see only a single worksheet named “ “ Input 
Information”  where they provide information related to a project. The worksheet has been designed in a 
way that users only see information pertaining to their project.  
Conceptually, the tool requires the same information as that required by the MOVES GUI. 
However, users are generally required to provide fewer details about a project since the tool pre-selects 
some of the inputs. In addition to these common user inputs, the tool requires some user-defined 
information to populate tables required to generate MOVES input databases. User inputs within the 
worksheet are divided into several sub-sections. Table 1 presents the list of sub-sections in the “ “ Input 
Information”  worksheet. Detailed descriptions of each sub-section are provided in later sections.  
Table 1: Description of sub-sections in “ Input Information”  worksheet. 
Section Name 
Description 
Model Information 
General project related information. 
Questionnaire 
Users are required to answers these questions to customize the 
worksheet. 
Pollutant Type Selection 
Users select pollutant types. 
Fuel Type Selection 
Users select fuel types. 
Vehicle Type Selection 
Users select vehicle types. 
Road Type Selection 
Users select road types. 
Free Flow Speed Selection  Users select free flow speeds. 
Intersection Link Selection  Users define intersection links. 
Other Information Section 
Users can provide custom registration distribution, source type hour 
fractions, soak time distribution, etc. 
Model Information 
This is where users define the project. This information is required to customize the worksheet so 
that users only see information pertaining to their project. A screenshot of the section is presented in 
Figure 1. Individual model information within this section is described in Table 2.  
C# Word: How to Use C# Code to Print Word Document for .NET
document pages in original or reverse order within entire C# Class Code to Print Certain Page(s) of powerful & profession imaging controls, PDF document, image
pdf rotate pages and save; how to rotate just one page in pdf
Figure 1: Screenshot of model information section of the MOVES utility tool. 
Table 2: Description of model information section. 
Information Type 
Description 
Study Name 
A 20-Character space for the study name. 
Model Type 
Users can select either MOVES2010b or MOVES2014. 
Study Type 
Users must select one of the three options: “ Roadway_Project” , 
“ Transit_Facility” , or “ Extended_Idle_Emission” . 
State 
Users can select any state from the list or can select “ Custom”  for 
international applications (e.g., Canada).  
County 
Users can either select a county from the list or “ Custom”  for international 
applications.  
Model Year 
Users can select any model year from 2001-2050. 
Month 
Users can select one of the twelve months. 
Day Type 
Users can either select weekdays or weekend. 
Emission Scenarios 
This area provides options for different emission scenarios. Users can 
select either any hour of a day, all hours of a day, four different times of a 
day as per hotspot analysis guidelines, or simply one of the four pre-
defined times as per hotspot analysis guidelines. 
Number of Free Flow 
Speeds 
Users must choose the number of free flow speeds to be modeled.  
Number of Intersections 
to be Modelled 
Users can select up to ten (10) intersections in a single session. See the 
technical discussion section for additional details. 
Number of Road Types to 
be Modelled 
Users can select up to four (4) road types. For transit facilities and 
extended idling emissions the tool automatically selects the offnetwork 
road type. 
Barometric Pressure 
Value (inch Hg) 
This is required for “ Custom Domain”  only. 
Information Type 
Description 
Minimum and Maximum 
Temperature for the 
Selected Month (
o
F) 
Users can provide climate normal minimum and maximum average 
temperatures for the selected month. This is only required for custom 
domain to create the zoneMonthHour table. For any state-county 
combination, the tool generates this information from the MOVES default 
database and no user-input is required. The tool uses the USEPA 
conversion tool internally to generate hourly temperatures from the 
climate normal minimum and maximum temperatures. 
Relative Humidity @ 6:00 
and 15:00 LST for the 
Selected Month 
Users can provide climate normal relative humidity data for 6:00 and 
15:00 hours at local standard time (LST) for custom domains. The tool 
uses the base temperature used by the EPA temperature converter to 
generate hourly relative humidity from 6:00 and 15:00 LST relative 
humidity data, depending on the inverse relationship between temperature 
and relative humidity. Users are advised to use these values with caution. 
These values can be replaced manually.  
Questionnaire 
Users are required to answer questions related to vehicle registration, age distribution, and 
vehicle population so that appropriate ranges can be defined. Table 3 provides a description of these 
questions. 
Table 3: Description of the questionnaire section. 
Question 
Description 
How do you like to 
provide vehicle population 
data? 
The tool provides the following options to determine source type hour 
fractions. 
•  MOVES source use types 
•  Default MOBILE6.2c 
•  Custom MOBILE6.2 Vehicle Categories (either 8, 12, 16, or 28 
MOBILE6.2 type vehicle categories can be selected) 
Users are not required to provide any data when the default MOBILE6.2c 
option  is  selected.  The  tool  calculates  vehicle  population  based  on 
MOBILE6.2c vehicle count (MvCount) and registration distribution. The 
tool uses same source type hour fractions for all hours of a day.  
If users wish to use different fractions for different hours they either can 
run the tool for each hour separately or manually change the source type 
hour fractions within the spreadsheets generated by the tool. Since the 
output of the post-processing tool is in terms of either MOVES source use 
types or FHWA vehicle classes, users can also use the vehicle population 
fractions afterward to calculate weighted average emission rates for the 
entire fleet. 
How Do You Like to 
Calculate Age 
Distribution? 
Several options are provided to calculate age distribution. Users can select 
the  MOVES  default,  MOBILE6.2c  default,  or  custom  registration 
distribution options. When users select the custom registration distribution 
option, the tool ‘un-hides’  a range where these values can be provided.  
Question 
Description 
The tool uses the EPA conversion tool internally to convert user-provided 
MOBILE6.2  type  registration  distribution  to  MOVES  type  age 
distribution. The custom registration distribution option is only available 
for MOBILE6.2 vehicle types. Similar option for MOVES source use 
types is planned for future versions of the tool. 
Which Gasoline Fuel 
Properties Would You 
Like to Use? 
This question is specific to Canada only. It asks users to select pre-defined 
fuel properties. The available options are “ “ Atlantic” , “ Ontario/Quebec” , 
“ West” ,  and  “ “ Canada” ” .  The  fuel  properties  are  pre-compiled  from 
Environment Canada’s Benzene in Gasoline Regulation, Annual Report 
2009 (EC 2011). This option is only available for the custom domain 
option, and is hidden from the users if any state/county combination is 
selected. Users can manually override these values within the spreadsheets 
populated by the tool.  
How Do You Like to 
Define Soak Distribution 
for Each Hour? 
Users are required to answer this question only when they are modeling a 
“ Transit_Facility”  for multiple scenarios. Users can select either “ “ Same 
Soak Time for Each Hour”  or “ Different Soak Time for Each Hour” .  
Pollutant Selection Panel 
Screenshots of the Pollutant Selection Panel are presented in Figures 2 and 3. Some of the 
common primary pollutants are pre-selected. However, users can change this selection at any time. The 
tool automatically selects the corresponding process types. Users can also select additional air toxics, 
PAHs, metals, and dioxin and furans. Additionally, the tool automatically selects all corresponding 
chained pollutants. The section of the pollutant selection panel presented in Figure 3 is only viewable if 
users request these pollutants. 
Figure 2: Screenshot of pollutant selection section of the MOVES utility tool (primary pollutants). 
Figure 3: Screenshot of pollutant selection section of the MOVES utility tool (additional pollutants). 
Fuel Type Selection 
A screenshot of the fuel type selection section is presented in Figure 4. Users can select any or 
all of diesel, gasoline, and compressed natural (Gas) fuels for both versions of MOVES and can select 
ethanol (E85) in the case of MOVES2014. The tool generates an error message if no fuel types are 
selected  and  bars  users  from  running  the  tool.  For  any  state/county  combination,  the  tool  uses 
information from MOVES default database. Users who wish to change these default fuel properties can 
do so manually in a subsequent step.  
The E85 fuel is, by default, hidden. The tool provides a user-prompt allowing users to choose 
whether to include E85 fuel. If they choose not to include E85 fuel the tool automatically uses only 
gasoline for flexible fuel vehicles (FFVs). Users can also provide the fraction of E85 fuel for FFVs when 
modeling a custom domain. If users do not select all fuel types, the tool automatically generates an 
AVFT spreadsheet by adjusting the default values. The tool also updates runspec and XML importer 
files automatically to include the AVFT table. 
Vehicle Type Selection  
A screenshot of the vehicle type selection section is also presented in Figure 4. All MOVES 
source use types are pre-selected. Users can change this setting at any time. The tool generates an error 
message and bars users from running the tool if no vehicle type is selected. The tool automatically 
selects appropriate fuel types for the selected vehicles; no user input is required. 
Figure 4: Screenshot of fuel and vehicle type selection sections of the MOVES utility tool. 
Road Type Selection 
Figure 5 presents the road type selection section of the input worksheet. The number of rows 
available for road type selection depends on the user’s answer to the “ “ Number of Road Types to be 
Modeled”  question. Repeating the same road type multiple times is not permitted. The offnetwork road 
type is automatically selected when transit facility or extended idle emission options are selected. 
Figure 5: Screenshot of road type and free flow speeds selection sections of the MOVES utility tool. 
Free Flow Speed Selection 
Figure  5 also presents the free flow speeds selection section of the input worksheet. As 
mentioned earlier, a maximum of fifteen free flow speeds can be modelled for each scenario. All speeds 
are in kilometers per hour in the current version (more options are planned for future versions of the 
tool). The tool automatically assumes the appropriate speeds for all road types selected. 
Intersection Link Information 
A maximum of ten (10) intersections can be defined in a single session for each hour to be 
modeled. The tool automatically generates appropriate ranges within the worksheet for the selected 
hours. This allows users to define different speed and signal data for different times of a day. If the 
information is the same for each hour users can simply copy the information from one hour to another.  
For an intersection approach link users need to provide percent of idle time at each direction 
(northbound,  southbound,  westbound, and eastbound)  of a  four-way  intersection.  For a three-way 
intersection, the user can simply enter a zero idle time and the tool will recognize it as being nonexistent 
(for that given direction). The tool also requires average grade for approach links.  
The tool uses this information to access the MOVES default database and generate operating 
mode distribution tables adjusted and normalized for idle time in an intersection. This approach is 
similar to the tool provided by the EPA to operating mode distribution for an approach link. However, 
the entire process is automated and is performed by directly accessing the MOVES default database, 
instead of relying on hundreds of operating mode distribution files as required by the EPA tool. The 
approach link section of the input worksheet is presented in Table 4 Error! Reference source not found. 
for a three-way intersection and four different scenarios.  
Table 4: Intersection approach link setup (presented for one intersection and four scenarios). 
Intersection Name 
Idle Time (%) 
Average Speed (km/h) 
Average Grade 
NB 
WB 
SB 
EB 
NB 
WB 
SB 
EB 
NB 
WB 
SB 
EB 
Emission Scenario: am 
Intersection01 
0.51  0.5 
0  0.51  40  50 
50 
Emission Scenario: pm 
Intersection01 
0.51  0.5 
0  0.51  40  50 
50 
Emission Scenario: midday 
Intersection01 
0.51  0.5 
0  0.51  40  50 
50 
Emission Scenario: overnight 
Intersection01 
0.51  0.5 
0  0.51  40  50 
50 
Notes: 
1.  NB = Northbound; SB = Southbound; WB = Westbound; and EB = Eastbound. 
2.  An idle time of “ “ 0”  means southbound approach link does not exist (three-way intersection). 
Users are required to provide cruise speed, average grade, and v/c ratios for a departure link. The 
tool calculates departure link speed based on the cruise speed, red time fraction, and v/c ratios. If v/c 
ratios are not available the tool uses free flow cruise speed. The tool uses an adjusted average speed 
approach for departure link as specified in the PM hot spot analysis guidance document (EPA 2013).  
The tool  first  calculates congested  speed based on  the updated  BPR  curve  for arterial roads 
(Skabardonis and Dowling, 1997) and assumes a uniform arrival rate for the intersection. Thus, red time 
fraction has been used as the fraction of vehicles that accelerate from idling until they reach the 
congested cruise speed. The rest of the vehicles are assumed to be arriving during the green time (i.e., 
those vehicles will pass the intersection uninterrupted). Finally, the tool calculates a weighted average 
speed based on the fractions of interrupted and uninterrupted flows and congested speed. Users can 
10 
change the speeds calculated by the tool in the link spreadsheet generated by the tool. The departure link 
section of the input worksheet is presented in Table 5
Table 5: Intersection departure link setup (presented for one intersection and four scenarios). 
Intersection Name 
Free Flow Speed 
(km/h) 
Volume to Capacity 
Ratio 
Average Grade 
NB 
WB 
SB 
EB 
NB 
WB 
SB 
EB 
NB 
WB 
SB 
EB 
Emission Scenario: am 
Intersection01 
40  50  60 
Emission Scenario: pm 
Intersection01 
40  50  60 
Emission Scenario: midday 
Intersection01 
40  50  60 
Emission Scenario: overnight 
Intersection01 
40  50  60 
Notes: 
1.  NB = Northbound; SB = Southbound; WB = Westbound; and EB = Eastbound. 
2.  Free flow speed of “ “ 0”  km/h means northbound departure link does not exist (three-way road). 
Other Information Section 
Some of the sections are hidden from users in the default view and are only available when 
requested. These sections serve as placeholders for custom user-defined information. Table 6 provides a 
list of items that are hidden in the normal view. 
Table 6: Sections for custom user-defined information. 
Information Type 
Description 
Soak Time 
Distribution 
Available for transit facility only 
Custom Population 
Fractions 
Users can provide custom vehicle population data in terms of MOBILE6.2 
vehicle type or MOVES source use types 
Custom Registration 
Distribution 
Users can provide custom registration distribution for MOBILE6.2 vehicle 
types 
Additional Pollutant 
Types 
Users can select additional pollutants, such as metals, air toxics, dioxin and 
furans 
RUNNING MOVES UTILITY TOOL 
The tool uses several excel-based VBA procedures arranged in thirteen (13) modules. These 
VBA modules and a user form are linked to a single button at the top right hand corner of the “ “ Input 
Information”  worksheet. Users click on the “ “ Run MOVES Utility” ”  button after completing the sections 
of “ “ Input Information” ”  worksheet. A series of events take place after the click. First, the tool checks for 
errors within the user-completed input worksheet. A list of errors checked by the tool is presented in 
Table 7. Each of these errors generates an error message and bars the tool from running. Users must fix 
these errors before being able to run the tool. 
Documents you may be interested
Documents you may be interested