In 2014 werd gecoördineerd netwerkbreed verkeersmanagement voor het eerst in de praktijk getest, als onderdeel van de Praktijkproef Amsterdam. Dit jaar hebben ook Utrecht en Rotterdam kennisgemaakt met het concept – en netwerkbreed verkeersmanagement lijkt daarmee klaar voor de praktijk. Maar wat komt er kijken bij het operationaliseren? In deze bijdrage putten de auteurs uit de leerervaringen die ze de afgelopen twee jaar hebben opgedaan.
Met gecoördineerd netwerkbreed verkeersmanagement (GNV) zetten wegbeheerders verkeersmanagementmaatregelen in een gebied gecoördineerd – in samenhang – in. Op basis van gedegen monitoring en schattingen van de verkeerstoestand wordt het verkeer beter over het wegennet verspreid en neemt de kans op files af.
Het concept is ontwikkeld en voor het eerst beproefd in de Praktijkproef Amsterdam in 2014. Op basis van een evaluatie en een grondige data-analyse is de gecoördineerde inzet van toeritdoseerinstallaties en verkeersregelinstallaties in 2015 verder verfijnd. Op dit moment onderzoeken de projectpartners of floating car data (met onder meer informatie over snelheden en herkomsten/bestemmingen) geschikt is als databron voor GNV.
In de tussentijd is de netwerkaanpak ook getest in de Proof of Concept Utrecht-Zuid, voorjaar 2016, gericht op de aansluitingen van de A12 in Utrecht-Zuid. Er is hier voornamelijk gewerkt met monitoring- en verkeersmanagementsystemen die al in de regio beschikbaar waren. Alle leerervaringen zijn weer meegenomen naar het GNV-project ’t Goylaan voor de gemeente Utrecht, dat in april 2016 startte en eind 2016 operationeel wordt. De focus lag hier in eerste instantie op de monitoring van de verkeersontwikkelingen als gevolg van de herinrichting van het traject naar ‘stadsboulevard’ ’t Goylaan. Maar vanaf december wordt er ook echt volgens de GNV-principes geregeld. Dat is bijzonder: het gaat hier niet om een proef of test, maar om de eerste echte operationele toepassing van gecoördineerd netwerkbreed verkeersmanagement op een stedelijk netwerk.
De volgende stap in de stedelijke toepassing van GNV is het Adaptief FileManagement-systeem voor de Maastunnel in Rotterdam. Hier worden 45 verkeersregelinstallaties gecoördineerd om kritische situaties in en om de Maastunnel te beheersen. Het systeem zal naar verwachting voor het eind van 2017 klaar zijn. Daarna zal het stapsgewijs in de praktijk worden beproefd, om na het gereedkomen van de tunnel in 2019 in gebruik te worden genomen.
In al deze (deels nog lopende) projecten is een ‘groeipad’ doorlopen en is het GNV-concept steeds verder ontwikkeld. Er is ook een schat aan kennis en ervaring opgedaan waar wegbeheerders die de GNV-aanpak overwegen hun voordeel mee kunnen doen. In dit artikel lichten we de belangrijkste lessen toe, onderverdeeld in de blokken: Verkeerskundige uitwerking, Techniek en Organisatie.
VERKEERSKUNDIGE UITWERKING
Om een goede regelaanpak te kunnen ontwerpen, is inzicht nodig in het gewenste en het huidige functioneren van het netwerk.
Netwerkanalyse
Het gewenste functioneren wordt vastgelegd in een netwerkvisie. Om die op te stellen is Gebiedsgericht Benutten Plus een nuttig instrument. Met de methodiek deel je het netwerk in in functies en aan die functies koppel je kwaliteitseisen. Dat biedt handvatten voor het identificeren van de knelpunten (en daarmee: voor het bepalen van de regeldoelen), het is belangrijk om de benodigde monitoring te bepalen en het is achteraf nuttig bij het evalueren van de aanpak.
Om een beeld te krijgen van het huidige functioneren is een netwerkanalyse nodig op basis van verkeersgegevens. Idealiter geeft de netwerkanalyse inzicht in:
- Structurele knelpunten. Het gaat dan om knelpunten op het hoofdwegennet en stedelijke wegennet, mét kiemlocatie, die als regeldoel van de regelaanpak kunnen dienen. Denk hierbij aan zowel beleidsmatige knelpunten (bijvoorbeeld: het garanderen van de doorstroming van het openbaar vervoer op een traject) als verkeerskundige knelpunten.
- Filegolven (hoofdwegennet). Ook hier is de kiemlocatie van belang: filegolven kunnen alleen effectief worden aangepakt op de locatie waar ze ontstaan. Overigens is inzicht in filegolven ook tijdens het operationeel regelen nuttig. Wanneer een filegolf het regelgebied ‘doorkruist’ moeten maatregelen mogelijk anders worden ingezet.
- Herkomsten en bestemmingen. Verkeer tegenhouden in een bufferwegvak heeft alleen zin wanneer je weet dat een groot percentage van dit verkeer inderdaad richting het knelpunt rijdt.
- Multimodale verkeersgegevens. Voor de evaluatie is duidelijkheid nodig over de effectiviteit van de aanpak voor openbaar vervoer, fietsers en voetgangers (oversteekbaarheid).
In de praktijk blijkt het uitvoeren van een goede netwerkanalyse niet eenvoudig. Zowel de verkeersgegevens als de tooling om de analyse uit te voeren moeten in orde zijn.
Regelaanpak
Wanneer het functioneren van het netwerk goed in kaart is gebracht, kan de regelaanpak worden uitgewerkt. Het doel van de regelaanpak is om in te grijpen vóórdat er een knelpunt ontstaat. Dit kan bijvoorbeeld door tijdig de uitstroom vanuit een wegvak te verhogen, door de instroom naar een wegvak te beperken of door een combinatie van beide services. Om te bepalen of een wegvak kritisch is, gebruiken we op het hoofdwegennet een hinderindex als indicator en op het stedelijke wegennet wachtrijen.
In het kader ‘GNV op het stedelijk wegennet: hoe het werkt’ bespreken we bij wijze van uitleg een eenvoudige werkvorm voor GNV, namelijk services in- en uitschakelen met behulp van vaste grenswaarden. Er is echter ook een verfijndere manier om te regelen: gebruik maken van feedback om exact te bepalen wat de kracht van regelen dient te zijn. In elke regelstap wordt deze kracht verhoogd of verlaagd op basis van het verschil tussen de doelwaarde en de actuele situatie. Zo laten we nooit te veel verkeer door en houden we ook niet te veel verkeer tegen. Daarnaast kan er automatisch worden bijgestuurd als er zich wijzigingen in de situatie voordoen.
TECHNIEK
Een succesvolle implementatie van GNV vraagt om een goede technische basis. GNV stelt bijvoorbeeld hogere eisen aan de monitoring dan een lokale verkeersregelinstallatie (VRI). De gebruikte wegsystemen moeten op afstand aangestuurd kunnen worden. En er is een centraal systeem nodig dat alle informatie verzamelt, verwerkt en vervolgens regelcomponenten aanstuurt.
We beperken ons in het onderstaande tot een toelichting op de zogenaamde wachtrijschatter en op het beheersbaar en inzichtelijk maken van datastromen.
De praktijk van wachtrijschatten
De GNV-regelaanpak regelt de verkeerssituatie op basis van actuele wachtrijlengtes in wegvakken: de wachtrijlengte wordt gebruikt om het systeem in en uit te schakelen en als regeldoel binnen de regelalgoritmes. Een goed inzicht in de wachtrijlengte, gebaseerd op nauwkeurige tellingen, is daarom cruciaal.
Maar nauwkeurig wachtrijschatten met lussen is erg lastig gebleken. Lussen hebben te kampen met overspraak (meer tellingen dan voertuigen), onderspraak (minder tellingen dan voertuigen) en uitval. Daarnaast leveren lusgegevens geen inzicht in het rijstrookwisselingen tussen luslocaties. Ondanks uitgebreid onderzoek en de toepassing van geavanceerde technieken uit de verkeersstroomtheorie is het (nog) niet gelukt een generiek toepasbare op lussen gebaseerde wachtrijschatter te produceren die geschikt is voor GNV.
In de (lopende) Praktijkproef Amsterdam, fase 2, wordt daarom onderzocht of het toevoegen van floating car data de nauwkeurigheid kan verbeteren van wachtrijschatters gebaseerd op VRI-lussen.
Een geschikt en betaalbaar alternatief voor lussen is de radar. Radardetectoren leveren veel gedetailleerde metingen over een groot gebied op: ze volgen met een hoge frequentie afzonderlijke voertuigen over een wegvak. Ook hier zijn er uitdagingen in het reconstrueren van wachtrijen, maar door intensief onderzoek hebben Fileradar en Arane een ‘radar-wachtrijschatter’ kunnen ontwikkelen die is gevalideerd op 30 radardetectoren in Utrecht en Amsterdam. Binnenkort zal deze wachtrijschatter ook in Rotterdam worden getest.
Figuur 1 toont een tijd-wegdiagram met de resultaten van de ‘radar-wachtrijschatter’. In de figuur zijn de afzonderlijke voertuigtrajectorieën te zien als lijnen die van linksonder naar rechtsboven bewegen. Hier overheen is een ‘grid’ gelegd, waarin in iedere cel in ruimte en tijd de kans op een wachtrij wordt gereconstrueerd op basis van de geobserveerde trajectorieën. Het resultaat is een zeer gedetailleerde reconstructie van het verloop van de wachtrij.
Ontsluiten van informatie en stroomlijnen data
Voor de ontwikkeling van een regelaanpak is het van belang goed inzicht te krijgen in wat er op straat gebeurt. Om realtime het effect van het GNV-systeem te kunnen monitoren, is er in de pilots voor gekozen om naast de grafische gebruikersinterface van het GNV-systeem ook op afstand bestuurbare videocamera’s te gebruiken. Met deze camera’s kan de werking van monitoringcomponenten worden gecontroleerd. Het live meekijken heeft zijn nut bewezen en tot verschillende optimalisaties in het regelsysteem geleid.
De GNV-systemen zijn doorgaans gebouwd rondom een databus waar de verschillende componenten gegevens neerzetten en ophalen. Deze bus logt al het dataverkeer, wat het mogelijk maakt achteraf te analyseren wat het effect van het GNV-systeem is. Voor deze data zijn verschillende tools ontwikkeld die snel inzicht geven in de verkeerssituatie in verloop van tijd en ruimte. Dit is bij het testen, inregelen en evalueren van het regelsysteem van veel waarde gebleken.
ORGANISATIE
Een laatste onderwerp waar we kort bij stil staan, is de organisatie. Een innovatief project als het uitrollen van GNV vraagt een andere aanpak dan een traditioneel project. Het vereist bijvoorbeeld veel flexibiliteit van de deelnemende partijen. Ook is de samenwerking, interactie en afstemming tussen de partijen intenser dan normaal. Bij de Utrechtse projecten bijvoorbeeld hebben gemeente Utrecht, provincie Utrecht, Rijkswaterstaat, Arane, Fileradar, Hoeflake en Technolution intensief samengewerkt.
Een belangrijke succesfactor is daarom dat helder moet zijn wie welke rol en welke verantwoordelijkheid heeft. Het project zelf dient ook goed gemanaged te worden: welke afspraken zijn er gemaakt en komt iedereen die na? Projectmanagement conform de Agile/Scrum-aanpak kan hierbij helpen. Werken in korte sprints van 4-6 weken met een wekelijkse afstemming tussen alle partijen geeft bijvoorbeeld inzicht in de weg naar het eindresultaat. De frequente afstemming zorgt ook voor een betere kennisdeling, wat het eenvoudiger maakt elkaars problemen te begrijpen en een oplossing te vinden.
Tot slot: Hoewel er al de nodige ervaring is opgedaan met GNV is het concept nog lang niet uitontwikkeld. Er zullen dan ook zeker fouten worden gemaakt. Dat is geen punt, zolang er maar geleerd wordt van die fouten. Het beste is de oorzaak te zoeken en daarover te communiceren, in plaats van naar anderen te wijzen. Tegelijkertijd is het belangrijk oog te houden voor de ontwikkelingen die wél goed gaan. Af en toe stilstaan om een succes te vieren, brengt je sneller bij het einddoel: operationeel GNV.
____
De auteurs
Jaap van Kooten, Koen Adams en Erik-Sander Smits zijn adviseurs bij Arane Adviseurs.
Chris van Hinsbergen is eignaar/ontwikkelaar van Fileradar.
GNV op het stedelijk wegennet: hoe het werkt
Met gecoördineerd netwerkbreed verkeersmanagement (GNV) regelen we op vooraf gedefinieerde probleemsituaties. Of die zich voordoen monitoren we met behulp van een ‘kiemenspeurder’, die voor het stedelijke wegennet aanslaat op bijvoorbeeld te lange wachtrijen in wegvakken. Welke maatregelen treffen we als de situatie in een wegvak kritisch wordt?
Uitstroom verhogen vanuit kritisch wegvak
Bij vulling van het kritisch wegvak (1), wordt altijd eerst geprobeerd de uitstroom richting het stroomafwaartse beschermde wegvak te verhogen door meer groen te geven aan de uitstroomrichtingen. De stroomafwaartse gelegen VRI’s moeten de extra verkeersvraag in het beschermde wegvak verder verwerken en ook deze richtingen krijgen daarom meer groen (2). Door de extra groentijd voor de richting naar het beschermde wegvak moet er op de zijrichtingen worden gebufferd (3). De kracht waarmee dat gebeurt is afhankelijk van de ruimte die er in de bufferwegvakken aanwezig is.
Wanneer de wachtrij in het bufferwegvak toeneemt, wordt met de stroomopwaartse VRI in de bijbehorende wegvakken gebufferd om de wachtrij te beheersen (4).Instroom beperken richting een kritisch wegvak
Wanneer het uitstroom verhogen onvoldoende effect heeft, wordt de service instroom beperken ingezet. Met de eerste stroomopwaartse VRI beperken we dan de stroom richting het kritische wegvak (5). Ook hier is de kracht waarmee er verkeer wordt tegengehouden afhankelijk van de ruimte die nog in het bufferwegvak aanwezig is. Indien nodig worden stroomopwaartse VRI’s bijgeschakeld om de wachtrij in het bufferwegvak te beheersen (6).Let wel: dit is de uitwerking voor één enkele situatie. In de praktijk kunnen er meerdere situaties tegelijk optreden – waarbij het GNV-systeem op meerdere wegvakken en in meerdere richtingen maatregelen inzet.
