Reistijd is de menselijke maat in onze mobiliteit. Een maat ook waar zowel beleidsmakers, wegbeheerders als dienstenaanbieders zich op richten. Maar waarom eigenlijk? Wat zegt reistijd over de kwaliteit van onze mobiliteit? Hoe meten we de feitelijke reistijd? En wat kan de netwerkmanager met reistijden aanvangen?
Waarom focussen we ons eigenlijk zo op reistijd? Die aandacht is misschien wel terug te voeren tot het fenomeen dat mensen over de hele wereld al eeuwen lang ongeveer dezelfde tijd aan reizen besteden: gemiddeld 1 à 1,5 uur per dag. Dat is blijkbaar de tijd die we maximaal kwijt willen zijn aan reizen. Maar terwijl onze dagelijkse reistijd al vele jaren min of meer vaststaat, staat de snelheid van voortbewegen dat niet. Infrastructurele verbeteringen en nieuwe vervoermiddelen hebben een steeds hogere snelheid mogelijk gemaakt. Dat heeft onze actieradius vergroot: we komen een stuk verder met onze 1 à 1,5 uur per dag reizen en bezoeken binnen dezelfde tijdspanne een steeds groter deel van de wereld om ons heen.
Dat doet wel de vraag rijzen of we nu echt geïnteresseerd zijn in de reistijd of juist in de actieradius binnen ons ‘tijdsbudget’? De nieuwe bereikbaarheidsindicator uit de Structuurvisie Infrastructuur en Ruimte lijkt daarop te duiden: “De moeite (als gevolg van files, omrijden, andere vertragingen) die het gemiddeld per kilometer kost om een gebied te bereiken”. Hoe meer moeite, des te beperkter onze actieradius is.
Kwaliteit
Wat zegt de reistijd dan over de kwaliteit van onze mobiliteit? Deze vraag kan en moet vanuit verschillende gezichtspunten worden beantwoord. Zoals we hebben gezien is voor een individu de reistijd gekoppeld aan het tijdsbudget en de actieradius. Het tijdverlies als gevolg van files, en dan met name de niet-verwachte files, telt op bij het tijdbudget dat iemand voor reizen over heeft die dag en zal elders op de dag weer teruggewonnen moeten worden. Onverwacht tijdverlies legt druk op de planning van de individuele reiziger. Vast terugkerend tijdverlies beperkt de actieradius van het individu of het aantal afspraken dat hij of zij op één dag kan maken. Oftewel: het beperkt onze sociaaleconomische dynamiek.
Voor een publieksattractie is reistijd gekoppeld aan de straal van het gebied waarin het aantrekkelijk is voor mensen om de attractie op te zoeken. Reistijd is natuurlijk niet de enige maat, maar het speelt zeker een bepalende rol. Het gaat dan niet zozeer om de reistijd van specifieke ritten, maar om de reistijd die het vraagt om vanuit een plek van herkomst bij de publiekattractie te komen. Daarbij zijn de uren en de dagen waarop het meeste publiek en dus omzet wordt verwacht, het belangrijkst.
Voor niet-publieksgebonden bedrijven is reistijd gekoppeld aan het gebied waarbinnen een bedrijf werkzaam kan zijn. Voor veel bedrijven hangt reistijd nauw samen met het gebied dat bereisbaar is voor de werknemers. De oppervlakte van dat gebied is niet alleen afhankelijk van de aard van de werkzaamheden en het product, maar ook van de tijdsgeest. Een voorbeeld: in een tijdgeest van co-design worden kenniswerkers vanuit verschillende bedrijven geacht veelvuldig op locatie samen te werken. Het ontstaan van campussen, zoals de High Tech Campus, High Tech Automotive Campus, Chemelot en de Healthy Ageing Campus, is daar een logisch uitvloeisel van. Voor de samenwerkende bedrijven betekent dit dat een deel van de productieve uren op gaat aan reistijd, zeker als de reis tijdens werktijd wordt gemaakt. Voorrijkosten zijn immers niet in alle branches gemeengoed. Wat is het reistijdbudget dat voor een bedrijf nog acceptabel is?
Voor economische clusters als bedrijventerreinen, kantoorwijken, agrarische centra, havengebieden etc. is reistijd gekoppeld aan de straal van het gebied waarin klanten en partners kunnen worden bediend, respectievelijk de straal van het afzetgebied. Hoe groter de straal, des te meer mogelijkheden zijn er om te ondernemen.
Meten
Hoe meten we de feitelijke reistijd? Het meten van de reistijd hangt nauw samen met het gezichtspunt. In essentie gaat het natuurlijk om de tijd die het vergt om van herkomst naar bestemming te reizen. Maar dan treden per gezichtspunt de verschillen op in de manier waarop reistijd wordt beleefd.
Voor de individuele reiziger gaat het om de verwachte reistijd. We willen immers weten hoe laat we moeten vertrekken om op tijd te arriveren. Verwachte reistijden kunnen uiteraard niet direct worden gemeten en worden dus geschat, gebruik makend van gemeten grootheden op de wegen als intensiteiten, puntsnelheden en/of de tijd die het verkeer nodig heeft om een vast traject af te leggen. Voor die laatste grootheid bestaan diverse meetinstrumenten: kentekenherkenningscamera’s, bluetooth en gps/gsm – zie het kader bij dit artikel. Modelmatig kunnen aan de hand van actuele, gemeten data verwachte reistijden worden geschat. Voorbeelden van diensten die dit doen, zijn Tripcast van Modelit, HD-Flow van TomTom en Routenet van Locatienet.
Voor publieksattracties en economische clusters kan, aansluitend bij de eerder genoemde bereikbaarheidsindicator, de reistijd-moeite worden vastgesteld die het gemiddeld kost om de betreffende locatie te bereiken.
Voor afzonderlijke bedrijven is de tijd die de eigen werknemers over een reis doen interessant. Transportbedrijven zijn hier al langer mee bezig en maken gebruik van track & trace devices in de voertuigen. Maar ook voor andersoortige bedrijven begint het steeds interessanter te worden zicht te hebben in de hoeveelheid productieve uren die verloren gaan aan reistijd. Net zoals de productiviteit van de productiemedewerker is verveelvoudigd is de afgelopen eeuw, zal ook de productiviteit van de installateur en kenniswerker sterk moeten worden vergroot. Ook hier geldt dat het direct meten van de reistijden essentieel is. Tegelijkertijd kan dit een opmaat worden voor het werken met mobiliteitsbudgetten. Voor het meten van reistijden kan gebruik worden gemaakt van track & trace devices in de voertuigen of in de smartphones van de medewerkers.
Nut
Reistijd heeft al met al verschillende, tegen elkaar aan schurkende betekenissen. Wat kan de netwerkmanager met reistijden aanvangen? Een netwerkmanager kan ervoor zorgen dat de reistijd op kritische trajecten binnen de normen blijft die zijn vastgesteld in de regelstrategie en het bijbehorende referentiekader. Daarvoor is het uiteraard nodig dat die (gerealiseerde) reistijd wordt gemeten. In tweede instantie kan de netwerkmanager de gerealiseerde of beter nog de verwachte reistijd tonen op dynamische informatiepanelen, om zo weggebruikers te verleiden zich beter over de verschillende routes te verspreiden. Dat is nu ook al het geval met de nieuwe generatie routenavigatiesystemen, die de verwachte reistijd in beeld brengen rekening houdend met de actuele en verwachte snelheden op het wegennet.
____
De auteurs
Paul van Koningsbruggen is programmamanager bij Technolution.
Anton Wijbenga is consultant bij MapTM.
Jaap Vreeswijk is senior researcher bij Imtech Traffic & Infra.
Meet- en berekenmethoden
In het onderstaande overzicht sommen we de belangrijkste meet- en berekenmethoden voor reistijden op. Het is goed in gedachten te houden dat elk van deze meetmethode zijn eigen ‘ruis’ kent. Ruis veroorzaakt door tijdelijke haperingen in de meetapparatuur, door meetfouten die inherent zijn aan de meetmethode en door spontaan gedrag van de weggebruikers. Er zit dus een toevalselement in de metingen – of om het wat wetenschappelijker te verwoorden: het zijn stochastische variabelen. Toeval als gevolg van technische haperingen en meetfouten moeten zo goed mogelijk worden uitgefilterd. Toeval als gevolg van spontaan gedrag op de weg moeten we koesteren. Het is juist dit toeval dat inzicht biedt in hoe mensen zich op de weg gedragen en wat de gevolgen daarvan zijn op de reistijd. Dit toeval is met geen model na te bootsen, maar is wel een gegeven waar verkeersmanagers en systeemleveranciers mee worden geconfronteerd.
Inductielussen
Met behulp van inductielussen meten we intensiteiten (enkele lus) en snelheden (dubbele lus). Door uit te gaan van afgesloten wegvakken en de aanname dat er geen voertuigen verdwijnen in een wegvak, kan aan de hand van het verschil in het aantal voertuigen dat een wegvak in- en uitrijdt een schatting worden gemaakt van het aantal voertuigen dat in het wegvak achterblijft. Voor het stedelijke gebied wordt hier nog een schatting van de wachtrij voor geregelde kruispunten aan toegevoegd. Door deze rekenslag met vaste tussenpozen te maken, is het mogelijk de tijd te schatten dat voertuigen in het wegvak verblijven. De reistijd van de wegvakken bij elkaar opgeteld geeft een indicatie van de reistijd over een traject. We spreken nadrukkelijk van een indicatie, want hoe goed inductielussen ook werken, ze tellen niet alle voertuigen die passeren. Tussen de inductielussen kunnen zich afslagen of kruispunten bevinden waar voertuigen het wegvak verlaten, waardoor de stelling dat er geen voertuigen verdwijnen niet meer klopt. Verder is de wachttijd voor een geregeld kruispunt niet direct bemeten maar geschat.
Inductiehandtekeningen
Met behulp van inductielussen is het ook mogelijk om voertuigen te identificeren aan de hand van hun Vehicle Inductive Profile (VIP). Dit profiel wordt gemeten met de inductielussen die op veel plaatsen in Nederland al aanwezig zijn. Voorwaarde is wel dat de voertuigen er met een constante snelheid overheen rijden om vervorming van het profiel te voorkomen. Een koplus bij een kruispunt zal daardoor minder goed werken dan een exit-lus. Wanneer voertuigen met een constante snelheid passeren kan ongeveer 75% op het tweede meetpunt herkend worden – en van dit deel kunnen we dus de reistijd bepalen. In de praktijk is dat meer dan genoeg voor een betrouwbare reistijdmeting. Net als voor de kentekenherkenning en bluetooth-metingen moeten de voertuigen wel beide punten passeren. Als er veel afslaand verkeer is tussen de meetpunten zijn er minder voertuigen om de reistijd van te bepalen, wat tot minder betrouwbare informatie leidt. Een groot voordeel van de techniek ten opzichte van kentekenherkenning en bluetooth-metingen is dat de privacy gewaarborgd is: het systeem is namelijk niet nauwkeurig genoeg om iedere auto uniek te identificeren en daarom kan er nooit gezegd worden dat een bepaalde auto op een bepaald tijdstip een meetpunt gepasseerd is.
Kentekenherkenning
De essentie van een kentekenherkenningscamera is dat deze automatisch kentekens van passerende voertuigen registreert en digitaal beschikbaar stelt. Mits de klokken waarmee de camera’s werken goed gesynchroniseerd zijn, geeft het verschil in tijd waarin twee camera’s hetzelfde kenteken hebben geregistreerd, de reistijd aan tussen de cameraposities.
De camera’s zelf vragen behoorlijk wat onderhoud: de lenzen moeten regelmatig schoon worden gemaakt. Verder is een goede uitlijning van de camera’s een vereiste om de kentekenplaten goed in beeld te krijgen. En tot slot moeten de kentekens leesbaar genoeg zijn. Bij winters weer met opspattend modder en pekel bijvoorbeeld is een aanzienlijk deel van de kentekenplaten onleesbaar. Zijn er routekeuzealternatieven tussen de twee cameraposities, dan zal slechts een deel van de voertuigen die de eerste camera passeert ook de tweede camera passeren. De gemeten reistijd is bovendien gevoelig voor mogelijke activiteiten langs het traject, zoals tanken of winkelen, die een onrealistische reistijd opleveren.
Bluetooth
Bluetooth is een communicatietechniek op basis van elektromagnetische golven, bedoeld om over relatief korte afstand apparaten met elkaar te laten communiceren. Zo beschikken de meeste mobiele telefoons en carkits tegenwoordig over bluetooth, zodat ze draadloos kunnen worden verbonden. Hetzelfde geldt voor mobiele telefoons en de zogeheten ‘oortjes’. Veel passerende voertuigen hebben dus actieve bluetooth-apparaten aan boord. Omdat de techniek op basis van elektromagnetische golven werkt, is er geen directe zichtlijn nodig tussen de apparaten. Om te kunnen bepalen met welk apparaat wordt gecommuniceerd heeft ieder bluetooth-apparaat een unieke identiteit: een Media Access Control-adres (MAC-adres). Door apparatuur langs of boven de weg te plaatsen die deze MAC-adressen leest, is het mogelijk om de passage van actieve bluetooth-apparaten te detecteren. Indirect wordt dan het voertuig waar dit apparaat in zit gedetecteerd. Vervolgens kan net als bij kentekenherkenningscamera’s, mits de klokken van de bluetooth-antennes langs de weg goed gesynchroniseerd zijn, de gerealiseerde reistijd van één voertuig over een traject worden afgeleid uit de tijdstippen van registratie van dezelfde MAC-adressen. Het type antenne en de positionering van de antenne bepalen de vorm en oppervlakte van het detectieveld. Net als bij kentekenherkenningscamera’s zijn bluetooth-metingen afhankelijk van het aantal alternatieve routekeuzes en mogelijke activiteiten langs het traject.
Binnen het stedelijke gebied zullen ook (brom)fietsers met een mobiele telefoon en ingeschakelde bluetooth meegenomen worden in de detecties en daarmee in de reistijdmetingen.
Gps
Het Amerikaanse Global Positioning System, gps, is een technologie uit de bredere familie van Global Navigation Satellite Systems, waartoe ook het Russische GLONASS en het Europese Galileo behoren. Het zendgedeelte van het gps-systeem bestaat uit minimaal 24 werkende satellieten die in zes vaste banen en met een vaste tijd rond de aarde draaien en elk een eigen signaal uitzenden. Met de signaalontvangst van minimaal vier van deze satellieten kan een gps-ontvanger zijn positie op een bepaald tijdstip op aarde op circa 10 m nauwkeurig bepalen. Door van een bewegend voertuig een reeks van deze gps-posities te projecteren op een digitale kaart, ontstaat een beeld van de route die het voertuig heeft afgelegd. De reistijd kan vervolgens van die digitale kaart worden afgeleid. Het gps-systeem is 24 uur per dag in bedrijf, nagenoeg overal ter wereld bruikbaar en werkt onder alle weersomstandigheden. Gps-ontvangers zijn ingebouwd in onder andere track & trace systemen, navigatiesystemen en smartphones.
Het gps-signaal legt een lange weg af tussen zender (de satelliet) en ontvanger. Een weg die diverse verstoringen kent, zoals natuurlijke verstoringen in de ionosfeer en troposfeer rond de aarde, afdekken van de ontvanger door bomen of gebouwen en verlenging van de afgelegde weg door weerkaatsingen. Al deze verstoringen zijn van directe invloed op de nauwkeurigheid van de gps-posities en daarmee de berekende reistijd. Het meetprincipe van het Global Positioning System is immers gebaseerd op de afstandsmeting tussen satelliet en ontvanger en het bekend zijn van de positie van de satelliet. De afstanden tussen de satelliet en de ontvanger worden uit de gemeten looptijden van radiogolven afgeleid. Worden de looptijden door natuurlijke verstoringen of weerkaatsingen verkleind of verlengd, dan is een positiefout het gevolg. Wordt de radiogolf in het geheel niet ontvangen dan is er geen sprake van positiebepaling.
Het gps-signaal wordt overigens ook gebruikt voor nauwkeurige tijdsbepaling, bijvoorbeeld in sommige kentekenherkenningscamera’s.
Gsm
Gsm, Global System for Mobile Communications, is een standaard voor de tweede generatie digitale mobiele telefonie. Telecomproviders hebben uitbreidingen toegevoegd aan de gsm-standaard, zoals HSCSD en GPRS voor een snellere dataoverdracht, en inmiddels verbeteringen op die standaard in de vorm van UMTS (derde generatie) en heel recent LTE (vierde generatie).
Een gsm-verbinding loopt van het toestel naar de gsm-mast (basisstation) met het sterkste signaal. Aan de gsm-mast hangen meestal drie antennes die samen een gebied van 360 graden bestrijken (zogenaamde cellen), herkenbaar aan hun smalle, rechthoekige vormen, boven in de mast. Nederland kent een paar netwerken van basisstations en is zo vrijwel volledig afgedekt door gsm-cellen.
Bij een mobiel netwerk, zoals een gsm-netwerk, is het van belang om te weten waar een mobiele telefoon zich bevindt. Zodra een mobiele telefoon wordt aangezet gaat deze op zoek naar de signalen van beschikbare basisstations (BST). Aan de hand van deze signalen kan de telefoon via een driepuntsmeting zijn eigen positie bepalen. Moderne smartphones maken gebruik van deze techniek ter ondersteuning van de gps-positiebepaling, zeker in die situaties waar het gps-signaal niet kan worden ontvangen. Omgekeerd kan een BST via zijn antennes een inschatting maken van de positie van de mobiele telefoon binnen de cel van het betreffende BST. Net als bij gps kunnen de gsm-posities op een digitale kaart worden geprojecteerd, waarna de reistijden kunnen worden afgeleid. Ten opzichte van gps is een gsm-positiebepaling grof. Variaties in de door de telefoon ontvangen signaalsterkte van de BST’s bepalen welke BST’s gebruikt worden bij de driepuntsmeting en daarmee de nauwkeurigheid van de positiebepaling en afgeleide reistijden.