Achtergrondrapportage Wachtrijtool

Opdrachtgever: ProRail

Achtergrondrapportage Wachtrijtool Beoordeling overwegen op 'bereikbaarheid' Definitief



Datum Kenmerk Eerste versie

www.goudappel.nl [email protected]

2 mei 2013 RND066/Abf/0661 17 april 2013

Documentatiepagina

www.goudappel.nl

Opdrachtgever(s)


Titel rapport


Kenmerk

RND066/Abf/0661

Datum publicatie

2 mei 2013

Projectteam opdrachtgever(s)

de heren ir. J. Dijkstra, ing. K. Larooij

Projectteam Goudappel Coffeng

de heren ing. F.A. Aalbers (projectleider), ir. L.J.N. Brederode, ir. J. Terlouw

Inhoud

www.goudappel.nl

Pagina

1

Inleiding

1

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Beoordelingsystematiek Voorgeschiedenis/aanleiding Het beoordelen van ‘bereikbaarheid’ (I) Het beoordelen van ‘bereikbaarheid’ (II) Second opinion beoordelingsmethodiek

2 2 3 5 7

3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4

Berekeningsystematiek Wachtrijtool 1.0 Aanleiding: ETMET Berekenen wachtrijen wegverkeer Wachtrijtool 2.0 Aanleiding: toekomstige dichtligtijden en intensiteiten Berekenen toekomstige dichtligtijden Wachtrijtool 2.1 Spreiding rondom de dienstregeling Implementatie Relatie met beoordeling ‘bereikbaarheid’ Second opinion beoordelingen berekeningssystematiek

10 10 10 12 13 13 14 16 16 20 22 23

4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3

Toelichting invoer Gebruik weg Gebruik spoor Werking van infrastructuur Aankondiging- en afmeldingtijd Baanvaksnelheden Stop-doorschakelingen (SDS)

27 27 28 29 29 30 30

5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5

Toelichting uitvoer Uitvoer Wachtrijtool Gegevens 'OVERWEG' Gebruik 'SPOOR' Gebruik 'WEG' Resultaten 'SPOOR' Resultaten 'WEG'

31 31 31 32 32 33 33

6 6.1 6.2

Tot slot ‘Tweede fase’-onderzoek Gewenste doorontwikkelingen

36 36 37

1 2 3 4 5 6 7 8

www.goudappel.nl

Bijlagen Begrippen en definities Bronnen Analogie verkeersregeltechniek Second opinion DHV/Grontmij Review TU Delft en Universiteit Twente Rekenregels wachtrijberekeningen Stochastiek ‘aan de wegkant’ Uitvoer Wachtrijtool

1 Inleiding

Goudappel Coffeng BV heeft in opdracht van ProRail diverse spooroverwegsituaties (hierna overwegsituaties) ‘technisch’ doorgerekend c.q. geanalyseerd op het gebied van ‘bereikbaarheid’ (onder andere voor de m.e.r.-procedure voor de PHS Goederenroute Oost-Nederland,maar ook de overwegen op andere PHS-corridors zijn reeds beschouwd). Hierbij is gebruik gemaakt van een in samenspraak met het Ministerie van I&M en ProRail ontwikkelde systematiek, die speciaal voor dit doel is gevat in een ‘rekentool’ (het berekeningshulpmiddel ‘Wachtrijtool 2.0’, hierna: ‘Wachtrijtool’). De methode/systematiek is onafhankelijk voorgelegd aan de combinaties DHC/Grontmij en TU Delft/Universiteit Twente en inhoudelijk akkoord bevonden (zie de bijlagen 4 en 5). De methode is aanvullend door ProRail aan praktijksituaties getoetst (en wederom akkoord bevonden). De methode gaat een rol vervullen in het landelijke programma overwegen van het Ministerie van I&M om het aspect bereikbaarheid bij overwegen onderling te vergelijken. Voorliggende rapportage geeft een inhoudelijke toelichting op de wijze waarop de analyse van ‘bereikbaarheid’ wordt uitgevoerd. Het is het ‘technische’ achtergronddocument behorende bij de systematiek en de Wachtrijtool 2.1, die wordt gebruikt voor de berekeningen. In de voorliggende rapportage wordt achtereenvolgens ingegaan op: ■ de voorgeschiedenis (totstandkoming van de methode/systematiek); ■ een algemene beschrijving van de werking van de Wachtrijtool (beschrijving van de rekentool en zijn werking); ■ (inzicht in) de benodigde c.q. gebruikte data (aan de hand van de invoer voor de rekentool); ■ (de beoordeling van) de uitkomsten (aan de hand van de uitvoer van de rekentool); ■ (de beperkingen van) de toepasbaarheid van de systematiek en mogelijke c.q. gewenste doorontwikkelingen.

www.goudappel.nl

Achtergrondrapportage Wachtrijtool

3

2 Beoordelingsystematiek

2.1

Voorgeschiedenis/aanleiding

Sinds 2009 is ProRail bezig met de voorbereidende werkzaamheden om te komen tot invoering van het Programma Hoogfrequent Spoorvervoer (PHS). In de basis komt dit programma neer op het vaker laten rijden van personentreinen en anders routeren van goederentreinen. PHS is een samenwerkingsverband van het Ministerie van I&M (opdrachtgever), spoorvervoerders en ProRail (beheerder van de infrastructuur). Het Ministerie van I&M is de concessieverlener aan zowel NS als ProRail en als zodanig is zij dus opdrachtgever van zowel de benodigde infrastructuuraanpassingen als van de vervoersaanpassingen. ProRail treedt in veel gevallen op als gedelegeerd opdrachtgever voor de infrastructuuraanpassingen. Zowel I&M als ProRail stellen de waarborging van de veiligheid op de eerste plaats. Daarnaast wordt het objectief en integer omgaan met hinderbeleving als zeer belangrijk ervaren. Het gehele programma is immers bedoeld om maatschappelijke doelen te dienen. Het past hierbij om evenwichtig om te gaan met onbedoelde bijeffecten. Hinder voor het gelijkvloers kruisende wegverkeer is een voorbeeld van zo’n onbedoeld bijeffect. Het integer zoeken naar evenwicht leidt tot de vraag hoe de impact van PHS op het onderliggende wegennet op het gebied van ‘bereikbaarheid’ objectief kan worden gemeten en vergeleken. Als het gaat om de effecten van PHS op ‘bereikbaarheid’ zijn de overwegen het aandachtspunt. Er ontstond dan ook de behoefte aan een methodiek om de (‘bereikbaarheid’)situatie van alle overwegen die beïnvloed worden door PHS te kunnen vergelijken. Mede omdat overwegen effect hebben op wegvakken van een groot aantal verschillende wegbeheerders, werden de volgende eisen gesteld aan de methodiek: ■ objectief; ■ uniform (dus vergelijkbaar); ■ transparant en begrijpelijk; ■ reproduceerbaar.

www.goudappel.nl


3

Tevens is de wens geuit om te komen tot een systematiek die relatief gemakkelijk toepasbaar is op een groter aantal overwegen (zonder dat uitgebreid veldwerk noodzakelijk is) en waarmee regionaal dan wel landelijk een (tussen overwegen onderling) eerste richtinggevend beeld kan worden verkregen van de optredende ‘bereikbaarheidsissues’ bij wijziging van treinfrequenties en verkeersintensiteiten. Indien daartoe aanleiding is, kunnen deze dan (in een ‘tweede fase’-onderzoek) lokaal nader worden beschouwd. Deze vragen leidden tot een opdracht aan Goudappel Coffeng (een pilotstudie) om een hiervoor bedoelde systematiek te ontwikkelen. Het resultaat daarvan is de studie ‘Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid, bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten’ (Goudappel Coffeng, kenmerk RND062/Abf/0610, juli 2012). In deze studie zijn de effecten op ‘bereikbaarheid’ ten gevolge van overwegen geoperationaliseerd, is een (beoordeling)systematiek ontwikkeld en is onderzoek uitgevoerd (en zijn metingen gedaan) bij 20 pilot-overwegen. Op basis van de opgedane ervaringen zijn conclusies getrokken, die aanleiding waren om de systematiek verder te verbeteren/ door te ontwikkelen (zie verder).

2.2

Het beoordelen van ‘bereikbaarheid’ (I)

Bij de beoordeling van een overwegsituatie wordt, samen met de hoeveelheid gemotoriseerd verkeer die de overweg kruist, vaak als eerste gevraagd naar één kenmerk van de sluiting, namelijk de dichtligtijd van de overweg. Veelal wordt dan gedoeld op de dichtligtijd per uur. Het probleem is hierbij zowel dat er geen (maximum)norm c.q. beoordelingscriterium bestaat voor het aantal minuten dichtligtijd per uur, als dat verschillende situaties denkbaar zijn waarbij bijvoorbeeld 30 minuten dichtligtijd geen probleem is, terwijl eenzelfde dichtligtijd per uur op een andere overweg wel tot onaanvaardbare bereikbaarheidseffecten leidt. Dichtligtijd per uur zegt namelijk op zich niets over het oponthoud en de wachttijd waarmee (individuele) verkeersdeelnemers te maken krijgen. Bij verkeersregelinstallaties is de totale 'rood'-tijd van een rijrichting regelmatig ook 30 minuten per uur (en soms zelfs meer), terwijl het verkeer ter plaatse juist goed doorstroomt.

Bestaande beoordelingskaders Er bestaan op dit moment geen wettelijke normen of heldere beleidskaders ten aanzien van het beoordelen van effecten van (gesloten) overwegen op ‘bereikbaarheid’. Wel komen in discussies vaak de volgende toetsingsvariabelen naar voren die als input meegewogen zouden moeten worden bij de beschouwing van het begrip ‘bereikbaarheid’: ■ de functie en gebruik van de weg door gemotoriseerd verkeer, langzaam verkeer, busverkeer en hulpdiensten (zowel voor de huidige als toekomstige situatie); ■ de aanwezigheid en de functie van zijwegen in de omgeving van de overweg (en dan met name de mate waarin deze ‘relevante’ hinder ondervinden van sluitingen, veelal gerelateerd aan wachtrijlengten); ■ het aantal treinen dat van het spoor gebruik maakt (aantal personentreinen, aantal goederenslots in de dienstregelingen en het percentage van de goederenslots dat daadwerkelijk door goederentreinen benut wordt) en daarvan afgeleid het aantal


3

sluitingen en de gemiddelde dichtligtijd per sluiting en de dichtligtijd per uur (zowel voor de huidige als toekomstige situatie); ■ (relevante) beschikbare ongelijkvloerse alternatieven voor weggebruikers in het verkeersnetwerk; ■ eventueel nog aangevuld met aspecten als barrièrewerking (uitgedrukt in een ‘stopkans’) en/of de mate van doorsnijding van het stedelijke c.q. dorpsgebied door de spoorlijn. Omdat deze toetsingsvariabelen meetbaar en objectief zijn, wordt veelal gesteld dat deze prima bruikbaar zijn om situaties mee te beschouwen. In de praktijk valt dit tegen. Dit komt met name doordat niet duidelijk wordt aan de hand waarvan bepaald wordt wanneer een situatie goed, matig of slecht is. De beoordeling van overwegsituaties op bereikbaarheid bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten was voor het uitvoeren van de studies voor ProRail dus min of meer onontgonnen terrein.

Toegepaste beoordelingssystematiek in de pilotstudie De beoordelingsystematiek voor overwegsituaties die in de pilotstudie is toegepast, kenmerkte zich door het doorlopen van een viertal inventariserende stappen en één beoordelende stap: ■ Stap 1: Inventariseren WEG: functie, vormgeving (inclusief afstand tot zijwegen) en gebruik van de weg (door gemotoriseerd verkeer, fietsers, voetgangers, busverkeer en hulpdiensten). ■ Stap 2: Inventariseren SPOOR: gebruik van het spoor door personen- en goederentreinen (huidig en toekomstig) en kenmerken van sluitingen (dichtligtijd per uur en gemiddelde dichtligtijd per sluiting; voor de rekenmethode zie hoofdstuk 3). ■ Stap 3: Inventariseren NETWERK: netwerkoverwegingen met betrekking tot de weg en het spoor (beschikbaarheid ongelijkvloerse alternatieven en het gebruik van de weg als U-route). ■ Stap 4: Bepalen EFFECTEN: bepalen kwaliteitsniveau verkeersafwikkeling en wachtrijkenmerken (aan de hand van/naar analogie van beoordelingcriteria die worden toegepast bij verkeersregelinstallaties, zoals de gemiddelde en maximale wachtrijlengte, mate van overstaan, gemiddelde wachttijd, stopkans en verliestijden; voor de rekenmethode zie hoofdstuk 3). ■ Stap 5: Beoordelen SITUATIE: beoordeling overwegsituatie.

Onderzoeksresultaten Uit de pilotstudie is als belangrijkste conclusie naar voren gekomen dat het doorlopen van voornoemde stappen relatief veel tijd en energie kost, terwijl een eerste beoordeling van ‘bereikbaarheid’ ook goed (en veel sneller) verkregen kan worden aan de hand van het berekenen van het kwaliteitsniveau van verkeersafwikkeling, als indicator voor de mate van ‘bereikbaarheid’ NB: het berekenen en vervolgens beoordelen van het kwaliteitsniveau van verkeersafwikkeling wordt gedaan voor zowel gemotoriseerd als langzaam verkeer. Voor specifieke groepen verkeersdeelnemers (zoals busverkeer en/of hulpdiensten) moeten de uitkomsten echter niet direct worden beoordeeld, maar meer als input dienen voor gesprekken met specialisten. Zo gaat het bij busverkeer namelijk met name om de vraag


4

of de betreffende buslijnen nog ‘ruimte’ hebben om een eventuele aanvullende vertraging op te vangen. In situaties waar al vooraf bekend is dat buslijnen deze ‘ruimte’ niet hebben (en waar de gemiddelde wachttijd gaat toenemen), is het bespreken van uitkomsten van de betreffende overweg met OV-specialisten in ieder geval aan te raden. Ook voor hulpdiensten worden dergelijke gesprekken met specialisten aangeraden. Indicatieve beoordelingen van optredende vertragingen zijn namelijk ‘gevaarlijk’. De kans bestaat dat (toch al vaak emotionele) discussies worden gevoed met verkeerde c.q. foutieve input. In gebieden en/of op routes waar hulpdiensten nu ruim binnen de normen opereren, dient een vertraging namelijk heel anders te worden beoordeeld dan in gebieden en/of op routes waar nu al ruime overschrijdingen van normen worden geconstateerd. Het kan zelfs zo zijn dat in overschrijdingssituaties de belangrijkste oorzaak van de overschrijding van de normen kan liggen bij hoge uitruktijden (tijd nodig in de kazerne) en niet zozeer bij de aanrijtijd (die mogelijk beïnvloed wordt door een verhoging van de treinfrequentie). De vertragingen die samenhangen met een gesloten overweg, moeten daarom in tijd worden uitgedrukt en samen met de stopkans in de voor- en nasituatie (en eventueel samen met de beoordeling op netwerkniveau, waarin ook eventuele alternatieve routes moeten worden meegewogen) als input dienen voor gesprekken met de betreffende professionals. Alternatief voor deze werkwijze is het uitvoeren van een meer gedetailleerde analyse van de situatie voor hulpdiensten aan de hand van de systematiek, zoals deze ook door veiligheidsregio’s wordt gehanteerd. Dit is bijvoorbeeld gedaan in de studie ‘PHS GON: Effectrapport bereikbaarheid hulpdiensten, Passage Zutphen - Hengelo’ [4].

2.3

Het beoordelen van ‘bereikbaarheid’ (II)

Het kwaliteitsniveau van de verkeersafwikkeling is te berekenen door het onderling met elkaar in verband brengen van de (toekomstige) dichtligtijden van de betreffende overweg met gegevens over de (toekomstige) kruisende intensiteit van het wegverkeer. Het kwaliteitsniveau van de verkeersafwikkeling wordt hierbij ‘gescoord’ op: ■ de gemiddelde wachttijd voor gemotoriseerd verkeer (waarbij de tijd die het kost om een wachtrij te laten oplossen, meegewogen wordt); ■ de gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer; ■ de mate waarin voertuigen moeten overstaan (een wachtend voertuig kan na een eerste sluiting niet doorrijden, maar krijgt te maken met een tweede sluiting), wat in de verkeersregeltechniek ook wel ‘dubbele stops’ wordt genoemd; ■ de lengte van wachtrijen, in relatie tot de afstand tot (en functie van) relevante zijwegen in de omgeving van de overweg; ■ het aantal voertuigverliesuren. De genoemde indicatoren kunnen worden berekend door het onderling met elkaar in verband brengen van (toekomstige) dichtligtijden met gegevens over de (toekomstige) kruisende intensiteit van het gemotoriseerde verkeer. Dit op basis van het LighthillWitham-Richards model voor schokgolven in verkeer [8, 9], waarbij gebruik gemaakt wordt van een driehoekig fundamenteel diagram voor het beschrijven van de relatie


5

tussen intensiteit, dichtheid en snelheid [10]. Overwegen waarvan de berekeningsuitkomsten bepaalde ‘streefwaarden’ overschrijden (waarmee regionaal dan wel landelijk een (tussen overwegen onderling) eerste richtinggevend beeld is verkregen van de optredende ‘bereikbaarheidsissues’) kunnen vervolgens (in een ‘tweede fase’-onderzoek) lokaal nader worden beschouwd. De benodigde berekeningen zijn geautomatiseerd in de tijdens en na de pilotstudie ontwikkelde Wachtrijtool (op de Wachtrijtool wordt nader ingegaan in hoofdstuk 3). Het kwaliteitsniveau van de verkeersafwikkeling wordt ‘gescoord’ op de hiernavolgende indicatoren.

Kwaliteitsniveau afwikkeling gemotoriseerd verkeer Het kwaliteitsniveau van de mate van verkeersafwikkeling voor gemotoriseerd verkeer wordt beoordeeld aan de hand van de gemiddelde wachttijd. Voor gemotoriseerd verkeer is dit gelijk aan de gemiddelde dichtligtijd van een sluiting, vermeerderd met de vertraging die optreedt ten gevolge van de tijd die nodig is om een eventueel aanwezige wachtrij te laten oplossen. Het gaat dus om de waarde voor de ‘gemiddelde wachttijd, wanneer een voertuig in een wachtrij staat’. Hoewel voor de gemiddelde wachttijd voor gemotoriseerd verkeer bij een overweg geen wettelijke norm of iets vergelijkbaars bestaat, wordt als streefwaarde gehanteerd dat deze bij voorkeur beneden de 1:00 minuut moet liggen. Deze waarde is bepaald naar analogie met beoordelingswaarden uit de verkeersregeltechniek (zie bijlage 3).

Overstaan gemotoriseerd verkeer Het kwaliteitsniveau van de mate van verkeersafwikkeling voor gemotoriseerd verkeer wordt tevens beoordeeld aan het voorkomen van het wel of niet ‘overstaan’ in een wachtrij (dit wordt in de verkeersregeltechniek een dubbele stop genoemd). Hiermee wordt bedoeld of het voorkomt dat wachtende voertuigen ten gevolge van een sluiting, na opening niet zo ver hebben kunnen doorrijden dat ze het spoor gepasseerd zijn voordat de volgende sluiting zich voordoet. Overstaan is in de verkeersregeltechniek een indicator voor capaciteitstekort. Als veel dubbele stops plaatsvinden, is er sprake van een structureel tekort aan capaciteit en is dus ook de bereikbaarheid onvoldoende. Wat betreft overstaan voor gemotoriseerd verkeer wordt ernaar gestreefd om structureel overstaan in de spitsperiode te voorkomen (gemiddeld aantal overstaande voertuigen < 0,25; minder dan een overstaand voertuig per vier sluitingen).

Lengte van wachtrijen/terugslag van wachtrijen gemotoriseerd verkeer Bij de lengte van optredende wachtrijen gaat het in dit onderzoek niet zozeer om ongewenste effecten die deze wachtrij kan hebben op de afwikkeling van verkeer uit de aanwezige zijwegen (door ‘informeel voorrangsgedrag’ wordt dit veelal opgelost), maar met name om situaties waarin een eventuele wachtrij voor de overweg zo lang wordt, dat de wachtrij terugslaat tot op een nabijgelegen kruispunt dat met een verkeersregelinstallatie wordt geregeld (of is vormgegeven als een rotonde). In die situaties is het aannemelijk dat de verkeersafwikkeling op dat betreffende kruispunt (zeker voor bepaald richtingen) meer dan ‘even’ en in een ‘niet-gewenste mate’ zal worden verstoord. Op basis van waarden voor de gemiddelde maximale en maximale wachtrij, in combinatie met de geconstateerde afstand tot een eventueel van belang zijnd kruispunt, wordt geconstateerd of (en hoeveel) probleemsituaties te verwachten zijn.


6

Voertuigverliesuren gemotoriseerd verkeer Bij de voertuigverliesuren gaat het om het totale aantal uren reistijdverlies van de in de onderzoeksperiode kruisende voertuigen, in vergelijking met een ongestoorde verkeersafwikkeling, ten gevolge van de sluiting van de overweg (de beperking van de wegcapaciteit). Deze indicator wordt zowel beïnvloed door de toename van het wegverkeer als door de toename van het aantal treinen. De waarde voor de voertuigverliesuren op een overweg is daarmee een goede indicator voor de verbetering c.q. verslechtering in bereikbaarheid, gezien over alle weggebruikers die de overweg passeren.

Kwaliteitsniveau afwikkeling langzaam verkeer Omdat fietsers en voetgangers niet of nauwelijks vertraging oplopen door de lengte van eventuele wachtrijen waarin ze staan, is (anders dan bij gemotoriseerd verkeer) de gemiddelde wachttijd voor fietsers en voetgangers gelijk aan de gemiddelde dichtligtijd per sluiting. Wat betreft de gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer bij een overweg wordt als streefwaarde gehanteerd dat deze beneden de 0:50 minuut moet liggen. Deze waarde is bepaald naar analogie met beoordelingswaarden uit de verkeersregeltechniek (zie bijlage 3).

2.4

Second opinion beoordelingsmethodiek

Hoofdconclusie In opdracht van ProRail (mede op verzoek van het ministerie van I&M) heeft de combinatie DHV/Grontmij een second opinion [5] opgesteld naar aanleiding van de pilotstudie ‘Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid, bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten’ [1] c.q. de ontwikkelde beoordelingsystematiek. De hoofdconclusie van de second opinion is in het hiernavolgende kader weergegeven. Het algemene beeld van de werkzaamheden die door de rapportage worden omschreven, is positief: er is sprake van een professionele rapportage, waarin op een verantwoorde wijze invulling is gegeven aan de door de opdrachtgever (ProRail) gestelde onderzoeksvraag.

Substantiële opmerkingen Hierna zijn de door de combinatie DHV/Grontmij gemaakte substantiële opmerkingen (door de combinatie ‘majors’ genoemd) integraal in kaders overgenomen en van een reactie voorzien. Voor de volledige tekst van de second opinion wordt verwezen naar bijlage 4.


7

Er wordt weinig tot geen aandacht besteed aan verkeersveiligheid in de methode. En in onze ogen kan verkeersveiligheid nooit uit het oog verloren worden, ook al is het primaire doel van de methode om de effecten op de bereikbaarheid inzichtelijk te maken (verkeersveiligheid is ook een onderdeel van bereikbaarheid).

Het achterwege laten van het aspect ‘veiligheid’ is gedaan op expliciet verzoek. Veiligheid op overwegen doorloopt binnen ProRail een separaat traject en wat betreft het belang dat eraan wordt toegekend, (minimaal) gelijkwaardig. De methode blijkt tekort te schieten in situaties waar in de directe nabijheid van de overweg een verkeersregelinstallatie aanwezig is. Tussen de twintig onderzochte pilotlocaties zitten twee situaties waaruit dit blijkt, en waarbij verwezen wordt naar een simulatiestudie om dit nader te onderzoeken. Maar dergelijke locaties zijn nu juist erg kritisch als het gaat om de effecten van wijzigende dichtligtijden op de verkeersafwikkeling op de weg. Om de bruikbaarheid te vergroten, zou de methode uitgebreid moeten worden met een rekenmethode, die ook in die gevallen waar een overweg ingrijpt op een verkeersregelinstallatie, toepasbaar is.

Dit aspect is ook naar voren gekomen (zij het inhoudelijk op een andere wijze) uit de second opinion van de TU Delf en de Universiteit Twente betreffende beoordelingen berekeningssystematiek. Voor een nadere inhoudelijke reactie zie paragraaf 3.4). De methode maakt als invoer gebruik van het aantal treinpassages volgens de dienstregeling. Er wordt verder geen aandacht besteed aan wat er gebeurt als er sprake is van vertraagde treinen of een verstoorde dienstregeling. Vooral in de kritische situaties is dat ook een relevant onderzoeksaspect. Denk aan de vergelijkbare situatie op de weg, waar met dynamisch verkeersmanagement (regelscenario’s) ingespeeld wordt op niet-reguliere en onverwachte situaties. Ook rond overwegen waar de verdeling van tijd tussen spoor en weg kritisch is voor de verkeersafwikkeling op zowel weg als spoor, is het verstandig te gaan nadenken over de inzet van regelscenario’s die anticiperen op niet-reguliere situaties die zich voordoen, ook op het spoor.

Deze reactie is inhoudelijk juist. Zo staat in de pilotstudie al vermeld: ‘[..] Bij een automatisering c.q. softwarematige koppeling van de juiste invoer (informatie over infrastructuur, BUP’s, intensiteiten, intensiteitverloop et cetera.) aan analyse- en rekenregels wordt aangeraden om bij het berekenen van (toekomstige) dichtligtijden te gaan rekenen met stochastische vertreken aankomsttijden’.[..]’. Overigens is rekenen ‘met stochastiek’ in versie 2.1 van de Wachtrijtool verwerkt. Er wordt gerekend met stochastische vertreken aankomsttijden van treinen, waardoor ook de uitvoer stochastisch van aard is geworden.


8

In de methode en rapportage wordt ook gekeken naar overstaan voor een overweg: voertuigen die na een overwegsluiting de overweg niet hebben kunnen oversteken en geconfronteerd worden met een tweede overwegsluiting. Dit wordt bij verkeersregelinstallaties een dubbele stop genoemd, en is in de verkeersregeltechniek een indicator voor capaciteitstekort. Als veel dubbele stops plaatsvinden, is er sprake van een structureel tekort aan capaciteit en is dus ook de bereikbaarheid onvoldoende. De methode brengt wel het overstaan, de dubbele stops bij een overweg, in beeld. Maar vervolgens wordt daar niet de ‘harde’ consequentie aan verbonden dat er in dat soort gevallen structureel sprake is van een tekort aan capaciteit en dus een onvoldoende bereikbaarheid. Naar onze mening zou de methode in die gevallen een harder (negatiever) oordeel over de bereikbaarheid mogen geven.

Op zich is dit een juiste constatering. Hoewel niet absoluut noodzakelijk, is in de methodiek inmiddels een streefwaarde voor de maximale mate van overstaan geïntroduceerd. Het is in de methodiek niet absoluut noodzakelijk omdat, daar waar de beschreven situatie zich (veel c.q. regelmatig) voordoet, ‘het overstaan’ tevens (zeer) duidelijk tot uiting komt in sterk stijgende gemiddelde wachttijden voor gemotoriseerd verkeer, de waarden van gemiddelde (maximale) wachtrijlengten en het aantal voertuigverliesuren. Desalniettemin kan het toevoegen van de betreffende indicator de bereikbaarheidssituatie wel verduidelijken.


9

3 Berekeningsystematiek

3.1

Wachtrijtool 1.0

3.1.1

Aanleiding: ETMET

De ‘Wachtrijtool 1.0’ is een instrument dat in 2010 in het kader van de proef ‘Elke Tien Minuten Een Trein’ (ETMET) in opdracht van ProRail door Goudappel Coffeng is ontwikkeld. Met deze eerste versie van de Wachtrijtool kunnen diverse kenmerken van wachtrijen worden bepaald. De Wachtrijtool is een instrument, waarmee op snelle wijze een verkennende analyse is uit te voeren naar de (kenmerken van) wachtrijen die ontstaan ten gevolge van dichtligtijden in combinatie met het gegeven aanbod van verkeer. Op basis van dichtligtijden, in combinatie met het verkeersaanbod op de kruisende weg, berekent het instrument de wachtrijlengte, wachtrijduur, het aantal gehinderde voertuigen en het aantal voertuigverliesuren per sluiting. Daarnaast worden voor de beschouwde periode ook een aantal totalen, gemiddelden en maxima met betrekking tot de wachtrijlengte, wachtrijduur, voertuigverliesuren, aantal wachtenden, wachten sluittijd bepaald. Tot slot bevat het instrument scenariomanagement, waardoor meerdere overgangen en perioden kunnen worden bewaard en opgeroepen, maar ook eenvoudig what-if analyses kunnen worden gedaan. In figuur 3.1 is schematisch het functioneren van de Wachtrijtool 1.0 weergegeven. Een overzicht van de output is weergegeven in figuur 3.2. Merk op dat de verkeersintensiteiten per 5 minuten en de sluittijden in uu:mm:ss: formaat per sluiting moeten worden opgegeven door de gebruiker.

www.goudappel.nl


3

Figuur 3.1: Schematische weergave functioneren Wachtrijtool 1.0

Figuur 3.2: Overzicht outputscherm Wachtrijtool (1.0)


11

3.1.2

Berekenen wachtrijen wegverkeer

queuemax

x

Het berekenen van wachtrijen voor gemotoriseerd verkeer vindt plaats op basis van het Lighthill-Witham-Richards model voor schokgolven in verkeer [8, 9], waarbij gebruik gemaakt wordt van een driehoekig fundamenteel diagram voor de relatie tussen intensiteit, dichtheid en snelheid [10]. Het principe van het model in de context van een spoorwegovergang wordt uitgelegd aan de hand van figuur 3.3. Aan de rechterzijde is een tijdwegdiagram weergegeven, met horizontaal de tijd en verticaal de afstand, in feite de weg en de overweg zoals links afgebeeld.

t_dicht

t_open t_opgelost

t

Figuur 3.3: Voorbeeld wachtrijberekening

Op tijdstip t_dicht gaat de overgang dicht en op tijdstip t_open gaat de overgang weer open. Vanaf t_dicht gaat zich een wachtrij vormen die naar achteren wordt opgebouwd. Nadat de overweg opengaat, bouwt de wachtrij aan de voorkant af. De stippellijn laat een voertuig zien dat aansluit in de wachtrij, een tijdje stilstaat en vervolgens weer kan wegrijden. Voertuigen die aankomen na t_open, krijgen nog te maken met een wachtrij die nog niet helemaal is opgelost. Dit is pas het geval na tijdstip t_opgelost. De snelheid waarmee de wachtrij zich opbouwt, hangt samen met de intensiteit, de dichtheid onder ‘free flow’-omstandigheden en de stremmingsdichtheid van het wegvak. Hoe hoger de intensiteit of hoe lager de stremmingsdichtheid, hoe sneller de wachtrij zich opbouwt. De snelheid waarmee de wachtrij aan de voorkant oplost, hangt samen met de wegvakcapaciteit, de dichtheid onder optimale omstandigheden (wanneer de intensiteit gelijk is aan de wegvakcapaciteit en de snelheid gelijk aan de ‘free flow’snelheid) en de stremmingsdichtheid.


12

Met behulp van het model kan voor elk moment binnen de beschouwde periode bepaald worden of er een wachtrij staat en zo ja, hoe lang deze is. De Wachtrijtool berekent per sluiting de maximale wachtrijlengte, het aantal gehinderde voertuigen, het aantal voertuigverliesuren en het aantal voertuigen dat ‘moet overstaan’. Door te aggregeren over alle sluitingen in de beschouwde periode kunnen vervolgens tal van bereikbaarheidsindicatoren worden afgeleid. Voorbeelden hiervan zijn de langste wachttijd, de gemiddelde wachttijd, het aantal voertuigen dat te maken heeft gehad met een wachtrij, het gemiddelde aantal wachtenden per wachtrij, de langste dichtligtijd et cetera. De exacte rekenstappen die achtereenvolgens worden uitgevoerd binnen de Wachtrijtool zijn beschreven in bijlage 6.

3.2

Wachtrijtool 2.0

3.2.1

Aanleiding: toekomstige dichtligtijden en intensiteiten

Tijdens de uitgevoerde pilot met de eerste versie van de Wachtrijtool zijn twee constateringen gedaan: ■ om de berekeningen voor overwegen goed te kunnen uitvoeren, zijn (zo zuiver mogelijke) gegevens over (toekomstige) dichtligtijden noodzakelijk, waarbij een verband moet worden gelegd naar de (toekomstige) dienstregeling; ■ om de berekeningen voor overwegen goed te kunnen uitvoeren, zijn (zo zuiver mogelijke) gegevens over intensiteiten noodzakelijk. Naar aanleiding van deze constateringen is de tweede versie van de Wachtrijtool (versie 2.0) ontwikkeld. Ten opzichte van de Wachtrijtool 1.0 worden de voor de berekeningen benodigde dichtligtijden hierin automatisch berekend op basis van door ProRail aangeleverde basisuurpatronen (BUP’S, het onderliggende patroon van de dienstregeling voor het betreffende jaar: ‘het spoorboekje’; het aantal en soort treinen dat per uur een bepaald traject berijdt in combinatie met vertreken aankomsttijden op alle stations) en informatie over (de werking van) de infrastructuur. Ook worden intensiteiten (voor een deel) herleidbaar ‘opgehaald’ door koppeling met de database van de NSL-Monitoringstool van het ministerie van I&M (http://www.nsl-monitoring.nl/) en voor een ander deel herleidbaar uit andere bronnen (zie hoofdstuk 4 voor een nadere beschrijving van c.q. toelichting op de gebruikte data). In figuur 3.4 is schematisch het functioneren van de Wachtrijtool 2.0 weergegeven.


13

MON/OVIN Gemiddeld verloop

Intensiteiten (per 5 min)

Rekenen

Sluittijden

Rekenen Intensiteiten (etmaal)

NSL Monitorings Tool + verrijking

BUP x

Infra Shapes

Figuur 3.4: Schematische weergave functioneren Wachtrijtool 2.0

3.2.2

Berekenen toekomstige dichtligtijden

Dichtligtijden zijn een zeer belangrijk onderdeel bij het bepalen van het effect op de bereikbaarheid op het onderliggende wegennet. De huidige dichtligtijden kunnen echter niet ‘zomaar’ rechtlijnig worden doorgezet naar de toekomst. Onder andere effecten van het gelijktijdig passeren van twee treinen tijdens een overwegsluiting zouden hierbij volledig verloren gaan (wat enerzijds vaker kan gaan voorkomen bij het verhogen van het aantal treinen in een uur en wat een hogere dichtligtijd per sluiting tot gevolg heeft, maar anderzijds ook sterk afhankelijk is van de exacte treinenloop). Bij ‘het schatten’ van dichtligtijden middels vuistregels of globale berekeningen kan de plank volledig worden misgeslagen. Om dit te voorkomen, worden toekomstige dichtligtijden niet geschat, maar berekend. Hiervoor is informatie over dienstregelingen en informatie over goederentreinen die de betreffende overweg passeren, noodzakelijk. Per passagierstrein is informatie noodzakelijk over het tijdstip dat in stations wordt gehalteerd en wordt vertrokken en over precieze afstanden tot specifieke punten op de infrastructuur (zoals overwegen en splitsingen). Per goederenslot is aanvullend informatie nodig over het tijdstip van het slot en de kans dat deze goederenrit feitelijk wordt uitgevoerd. Al deze benodigde informatie is door ProRail in de vorm van BUP’s (basisuurpatronen, ‘het spoorboekje’) en informatie over de (werking van de) infrastructuur aangeleverd. De methodiek berekent (met als uitgangspunt de ingevoerde informatie over dienstregelingen, infrastructuur et cetera) op basis van de dienstregeling van alle treinen (voor de geselecteerde tijdsperiode) per seconde de positie op de bestudeerde lijn. Op basis van de aankomsten vertrektijden in de opgegeven stations en perrons, in combinatie met


14

waarden voor versnellingen, vertragingen en toegelaten snelheden op het spoor wordt een meest logisch reispad afgeleid. In feite wordt voor elke trein een gedetailleerd tijd-afstandschema, of x-t-diagram opgebouwd. Deze reispaden worden op de spoorinfrastructuur geprojecteerd, waarbij zowel de ligging van stations als overwegen exact gepositioneerd is. Met inachtneming van de aan- en afmeldingregels wordt per overweg bepaald wanneer de seinen op rood springen, hoe lang de overweg gesloten is en wanneer kruisend verkeer opnieuw toegelaten wordt. Ook informatie over de snelheid van optrekken en afremmen en de lengte van bijvoorbeeld (goederen)materieel worden in de berekeningen meegenomen. Tot slot wordt gekeken of er overlap tussen treinen plaatsvindt (en dus meerdere passerende treinen in één sluiting gecombineerd worden). Deze functionaliteit werkt als volgt: ■ Basisuurpatroon selecteren: de gebruiker kiest het te gebruiken basisuurpatroon (BUP). Een BUP is een bestand, waarin de reguliere dienstregeling wordt beschreven. Standaard zijn de basisuurpatronen van de huidige situatie en 2020PHS beschikbaar, maar toekomstige BUP’s kunnen eenvoudig worden toegevoegd. ■ Overweg selecteren: de gebruiker kiest de te analyseren overweg uit alle beschikbare overwegen in de landelijke database. De tool haalt vervolgens de afstand van de overweg tot alle relevante dienstregelpunten op, tezamen met alle treinen die de overweg passeren. Dienstregelpunten zijn relevant wanneer ze: - worden aangedaan door een van de treinen die ook de overweg passeren; en - het eerste dienstregelpunt is waar een trein voor of na een overweg halteert; of - tussen de overweg en het eerste dienstregelpunt waar een trein voor of na een overweg halteert, liggen. ■ Tijdstippen ophalen uit BUP: voor alle treinen die de overweg passeren, worden voor de relevante dienstregelpunten halteer- of doortochttijden opgehaald. ■ Doortochttijden berekenen: aan- en afmeldingtijdstippen per trein worden berekend. - Op basis van de vertreken aankomsttijden op de relevante dienstregelpunten en de maximale optrekversnelling en afremvertraging per treintype worden x-tdiagrammen geconstrueerd van alle treinen die de overweg passeren. - Op basis van de geconstrueerde x-t-diagrammen, de toegestane snelheid op het beschouwde spoordeel, de aan- en afkondigingstijd van de overweg worden de tijdstippen van aankondiging en afmelding per trein bepaald. - Wanneer de overweg wordt beïnvloed door een stop-doorsysteem (SDS) van een nabijgelegen station wordt: . De aankondigingsafstand voor de overweg aan de kant van het SDS ingesteld op de aankondigingsafstand zoals gedefinieerd door het stop-doorsysteem. . De halteringstijd op het station aangepast, zodat de trein niet eerder vertrekt dan dat het SDS-sein op groen springt. Dit houdt in dat: . gerekend vanaf het tijdstip van passeren van het aankondigingspunt, de door het SDS gedefinieerde vertragingstijd plus 17 seconden voor het sluiten van de overwegbomen wordt gehanteerd als vroegste vertrektijdstip vanuit het station; . er rekening mee wordt gehouden dat de trein wel zijn minimum halteertijd (25 seconden) haalt; . de trein niet eerder dan het tijdstip conform basisuurpatroon vertrekt.


15

■ Doortochten combineren: - Op basis van de aankondigings- en afmeldingstijden van alle treinen wordt gekeken of overlap tussen treinen plaatsvindt. Wanneer het aankondingstijdstip van een trein eerder is dan het afmeldingstijdstip van een trein die eerder de overweg passeerde, wordt de overwegsluiting gecombineerd. Dat wil zeggen dat één sluiting plaatsvindt met het aanmeldingstijdstip van de eerste trein en het afmeldingstijdstip van de laatste trein. - De aan- en afmeldingstijdstippen zijn de tijdstippen waarop de spoorwegbomen beginnen te dalen respectievelijk volledig geopend zijn. Dit zijn feitelijk dus dichtligtijden. De informatie over dichtligtijden wordt vervolgens weer als invoer gebruikt voor de andere rekenstap in de Wachtrijtool 2.0: om (kenmerken van) optredende wachtrijen te kunnen berekenen c.q. bereikbaarheidsindicatoren te bepalen.

3.3

Wachtrijtool 2.1

3.3.1

Spreiding rondom de dienstregeling

Bij het interpreteren van de resultaten van de pilotstudie zijn niet alleen onverwachte, maar ook foutieve uitkomsten naar voren gekomen. Daar waar de ingevoerde dienstregeling namelijk dusdanig gunstig was, dat treinen op exact hetzelfde moment langs een overweg komen kan, zelfs met een toename van het aantal treinen, de gemiddelde dichtligtijd per sluiting gelijk blijven of zelfs dalen. Dit berekende effect zou zich ook in de werkelijkheid kunnen voordoen bij een geïntensiveerde dienstregeling, omdat de kans dan ook groter is dat treinen gecombineerd de overweg passeren. Waar echter geen rekening mee was gehouden (en tot foutieve uitkomsten leidde), is dat er in werkelijkheid spreiding bestaat in de uitvoering van de dienstregeling: treinen vertrekken en komen niet altijd aan op exact het tijdstip volgens de dienstregeling. Afhankelijk van de gerealiseerde vertreken aankomsttijden kunnen treinen die volgens dienstregeling gelijktijdig een overweg zouden passeren, alsnog individueel langs de betreffende overweg komen. Dit effect wordt geïllustreerd in figuur 3.5. Stel dat er, conform de dienstregeling (bovenste grafiek), in de tweede en derde sluiting meerdere treinen tegelijk passeren. De gerealiseerde sluitingen op een bepaalde dag laten echter zien dat door spreiding in vertreken aankomsttijden de tweede en derde sluiting in elkaar overlopen (onderste grafiek). Dit resulteert in minder sluitingen, maar een langere gemiddelde dichtligtijd. De hoeveelheid verkeer dat te maken krijgt met een gesloten overweg (de oppervlakten tussen de verticale stippellijntjes), en dus de hinder voor het wegverkeer, is hierdoor groter.


16

Figuur 3.5: Gemiddelde (boven) versus gerealiseerde (onder) intensiteit en dichtligtijden (fictief voorbeeld)

Bij een toename van het aantal treinen in een dienstregeling neemt dus niet alleen de kans dat treinen gelijktijdig de overweg passeren toe, maar ook de daarmee samenhangende kans op langere dichtligtijden en/of meer sluitingen als gevolg van spreiding in vertreken aankomsttijden. Om laatstgenoemd effect mee te nemen is de Wachtrijtool uitgebreid met stochastische vertreken aankomsttijden van treinen. Hierdoor is de uitvoer (sluittijden en bereikbaarheidsindicatoren) ook stochastisch van aard en worden bereikbaarheidsindicatoren beschreven met een 90-percentielwaarde, aangevuld met een grafische weergave van de waarden op basis van de overige trekkingen. De meerwaarde hiervan wordt duidelijk uit de figuren 3.6 en 3.7, waarbij duidelijk wordt dat voor de beschouwde overweg uitgaan van het exacte BUP niet leidt tot de gemiddelde situatie wat betreft de maximale wachtrijlengten, terwijl uitgaan van het exacte BUP wel redelijk goed leidt tot de gemiddelde situatie wat betreft de gemiddelde wachttijd wanneer in wachtrij.


17

500 450 400 350 300 250 200

exacte BUP stochastisch 10e percentiel 90e percentiel

150 100 50 0 1

26

51 76 trekkingnummer

101

0:01:44 0:01:26 0:01:09 0:00:52 exacte BUP stochastisch 10e percentiel 90e percentiel

0:00:35 0:00:17 0:00:00 1

26

51 76 trekkingnummer

101

Figuren 3.6 en 3.7: Voorbeelden van stochastische resultaten: maximale wachtrijlengte [m] (boven) en gemiddelde wachttijd wanneer in wachtrij [u:mm:ss] (onder)

Verdelingen rondom vertreken aankomsttijdstip Uit literatuur blijkt dat de verdeling rondom het vertreken aankomsttijdstip in Nederland het beste beschreven kan worden door een verschoven lognormale of Weibullverdeling [14]. Aangezien een Weibull-verdeling met de juiste parameters de lognormale verdeling kan benaderen [12], is vooralsnog alleen de Weibull-verdeling geïmplementeerd in de Wachtrijtool. ProRail meet voortdurend de passagetijden op stations. Op basis van metingen concludeert ProRail Verkeersleiding (Prestatie Analyse Bureau) dat het hiernavolgende patroon als ‘typisch’ mag worden beschouwd [15]: ■ de bandbreedte rondom het vertrektijdstip van een typisch station waar geen buffertijd in de dienstregeling is opgenomen, kent een mediaan van +1 minuut, waarbij het 10-percentiel op het exacte tijdstip volgens de dienstregeling en het 90-percentiel op +3 minuten ligt;


18

■ de verdeling rondom het aankomsttijdstip van een station waarbij geen buffertijd in de dienstregeling is opgenomen, kent een mediaan op het exacte tijdstip volgens de dienstregeling, waarbij het 10-percentiel op -1,5 minuten en het 90-percentiel op +3 minuten ligt; ■ de bandbreedte rondom het vertreken aankomsttijdstip van een station waarbij wel buffertijd in de dienstregeling is opgenomen, is beduidend minder breed. Op basis van deze gegevens zijn verschoven Weibull-verdelingen geschat voor vertrek en aankomst op een non-buffer- en bufferstation. Dit resulteert in de volgende verdelingen: ■ vertrek (non buffer): Weibull-verdeling met k=1.3, lambda = 1.75, shift = -0.25; ■ aankomst (non buffer): Weibull-verdeling met k = 1.7, lambda = 3.3, shift = -2.3; ■ vertrek (buffer): Weibull-verdeling met k = 1.1, lambda = 0.7, shift = 0.1; ■ aankomst (buffer): Weibull-verdeling met k = 1.6, lambda = 1.5, shift = -1.05.

90e pct

Mediaan

10e pct

90e

Mediaan

10e pct

In de figuren 3.8 en 3.9 zijn de verdelingen voor non-bufferstations grafisch weergegeven.

Figuren 3.8 en 3.9: Vertrekverdeling (boven) en aankomstverdeling (onder) op non-bufferstations


19

3.3.2

Implementatie

Het toevoegen van stochastiek aan vertreken aankomsttijdstippen van treinen op dienstregelpunten heeft gevolgen voor zowel het bepalen van dichtligtijden als het berekenen van wachtrijen. Bij het bepalen van dichtligtijden worden op dezelfde wijze als eerder beschreven een basisuurpatroon en overweg geselecteerd en relevante tijdstippen opgehaald. De gebruiker heeft vervolgens de mogelijkheid om aan te geven dat gebruik gemaakt moet worden van een N-aantal stochastische tijden, waarna de te gebruiken parameters van de WeiBull-verdelingen moeten worden opgegeven (default worden de parameters zoals in het voorgaande beschreven, gebruikt). Het verschil met een doorrekening zonder stochastiek is dat het berekenen van doortochttijden en het combineren tot sluittijden niet één maar N keer wordt uitgevoerd. Voor elke doorrekening wordt gebruik gemaakt van een andere trekking uit de verdeling rondom vertreken aankomsttijden.

Het gebruik van Halton-reeksen Om met zo min mogelijk trekkingen de verdeling zo goed mogelijk te benaderen, wordt gebruik gemaakt van pseudowillekeurige trekkingen op basis van zogenaamde Haltonreeksen [11]. Pseudowillekeurig trekken op basis van Halton-reeksen is een manier om efficiënt een uniforme verdeling te benaderen. Van de waarde uit de Halton-reeks wordt vervolgens de inverse cumulatieve waarde van de opgegeven Weibull-verdeling berekend. Op deze manier worden de waarden in de Halton-reeks (die een uniforme verdeling benaderen), vertaald naar de opgegeven Weibull-verdeling. In figuur 3.10 zijn histogrammen van trekkingen samen met de te benaderen verdeling weergegeven. Te zien is dat trekkingen op basis van Halton-reeksen beduidend sneller een goede benadering van 2 de verdeling realiseren (zie R -waarden in de grafieken). Op basis van deze analyse is de waarde voor N (het aantal trekkingen) default ingesteld op 500. Tot nog toe zijn alle studies uitgevoerd met dit aantal trekkingen. Naast het efficiëntievoordeel dat het gebruik van Halton-reeksen met zich meebrengt, zorgt het gebruik van vaste reeksen ook voor reproduceerbaarheid van resultaten. Hierdoor levert de Wachtrijtool ook bij gebruik van stochastische tijden reproduceerbare resultaten.


20

R 2 = 0.64

R 2 = 0.89

100 draws: 7 sec rekentijd


R 2 = 0.86

R 2 = 0.97

R 2 = 0.91


R 2 = 0.98

Figuur 3.10: Effect van het gebruik van Halton-reeksen voor benadering van de verdeling rondom het vertrektijdstip op non-bufferstations1

Aanname van niet verstoorde dienstregeling Een andere eis die gesteld is aan de methodiek, is dat resultaten vergelijkbaar zijn. Om overwegen op verschillende locaties zuiver te vergelijken, worden alleen situaties beschouwd waarin de dienstregeling niet verstoord is. Er is sprake van een niet verstoorde dienstregeling wanneer een vertraagde trein geen invloed heeft op de punctualiteit van andere treinen. Geoperationaliseerd in de Wachtrijtool betekent dit dat de gebruikte Halton-reeks die voor de N-doorrekeningen wordt gebruikt voor een bepaalde trein geen correlatie mag hebben met de Halton-reeks gebruikt voor elke willekeurige andere trein die over de beschouwde overweg rijdt. Dit is het geval wanneer (Train, 2009): ■ bij het genereren van Halton-reeksen voor elke trein een ander basis priemgetal wordt gebruikt; ■ bij het toepassen de eerste x-elementen van alle Halton-reeksen niet gebruikt worden, waarbij x gelijk staat aan het hoogste basispriemgetal gebruikt voor het genereren van de Halton-reeksen. Omdat het niet realistisch is dat een trein met een zeer grote vertraging geen effect heeft op de punctualiteit van andere treinen, worden extremen uit de trekkingen gehaald. Dit houdt in dat waarden uit Halton-reeksen hoger dan het 90-percentiel worden begrensd (dus vervangen door 0.9). ProRail hanteert bij het analyseren van passagetijden dezelfde begrenzing aan de bovenkant; waarnemingen hierbuiten worden beschouwd als niet-regulier. Daarnaast hanteert ProRail een begrenzing aan de onderkant van 0.1.

1

Genoemde rekentijden zijn voor een representatieve overweg met twaalf passerende treinen per uur.


21

Deze is niet overgenomen, aangezien de linkerkant van de Weibull-verdeling geen horizontale asymptoot kent en daardoor extreem lage waarden nooit getrokken kunnen worden.

Voortplanting van vertragingen per individuele trein Doordat per trein telkens van dezelfde Halton-reeks gebruik gemaakt wordt, zijn vertreken aankomsttijden van eenzelfde trein perfect gecorreleerd. Anders gezegd: Wanneer in de doorrekening op basis van trekking n een trein vertrekt op het 90-percentiel van de Weibull-verdeling voor vertrektijden zal dezelfde trein ook op het 90-percentiel van de Weibull-verdeling voor aankomsttijden aankomen. Omdat de Weibull-verdeling voor aankomsttijden wat verder naar links ligt in vergelijking met de verdeling voor vertrektijden, wordt het effect dat treinen vertraging kunnen inlopen door harder te rijden tussen stations meegenomen in het model. Hierbij wordt wel altijd rekening gehouden met de maximale optrekversnelling en afremvertraging van het treintype en de maximumsnelheid op het traject. Dit betekent dat wanneer een trein volgens trekking n uit de aankomstverdeling vroeger zou moeten aankomen dan dat fysiek mogelijk is gegeven het vertrektijdstip, volgens dezelfde trekking n de vertrektijd leidend is en de aankomsttijd na de getrokken aankomsttijd aangehouden wordt. Wanneer er geen buffertijd op het aankomststation is of wanneer de buffertijd op het aankomststation kleiner is dan de vertraging plus de minimale halteringstijd, kan ook de getrokken vertrektijd vanuit dit volgende station te vroeg in de tijd liggen. Dit vertrektijdstip zal dan ook naar achteren doorgeschoven worden. Dit heeft tot gevolg dat op trajecten waarbij er maar weinig compensatieruimte in het BUP zit (op trajecten en/of op stations), de kans groter is dat treinen vertraging opbouwen over meerdere stations. Dit effect doet zich in werkelijkheid ook voor en wordt op deze manier gemodelleerd.

3.3.3

Relatie met beoordeling ‘bereikbaarheid’

Inmiddels is de Wachtrijtool uitgebreid met stochastische vertreken aankomsttijden bij het berekenen van (toekomstige) dichtligtijden. De Wachtrijtool geeft vervolgens waarden voor de bereikbaarheidsindicatoren op basis van een gemiddelde dichtligtijd die in 90% van de gevallen lager zal zijn dan berekend. Als volgens het BUP twee treinen elkaar telkens precies op een overweg passeren, dan zullen de gemiddelde dichtligtijd, wachttijd en wachtrijlengte korter zijn dan de meeste denkbare afwijkingen. De gemiddelde dichtligtijd, wachttijd en wachtrijlengte van het 90-percentiel zullen in dat geval dus hoger uitvallen dan die van het BUP. Als volgens het BUP twee treinen echter telkens net na elkaar een overweg passeren, dan zullen de gemiddelde dichtligtijd, wachttijd en wachtrijlengte relatief hoog zijn, omdat voertuigen op de kruisende weg niet tussen de twee treinen door de overweg kunnen passeren. De kans is groot dat een willekeurige afwijking van het BUP in dit geval een positief effect heeft op de dichtligtijd en wachtrijlengte. Als op de overweg meer een overlap gaat plaatsvinden tussen het passeren van twee treinen, dan ontstaat een kortere dichtligtijd dan het BUP en een kortere wachtrijlengte. Als tussen het passeren van de treinen


22

meer tijd ontstaat, dan blijft de dichtligtijd gelijk, maar zal de wachtrijlengte korter zijn. De gemiddelde dichtligtijd, wachttijd en wachtrijlengte van het 90-percentiel kan in dat geval dus gelijk zijn of zelfs lager uitvallen dan die van het BUP. 2 Door het 500 keer doorrekenen van een analyseperiode met het geïmporteerde BUP, rekening houdend met spreiding, worden als het ware twee jaar sluitingen gesimuleerd (2x250 werkdagen waarin de dienstregeling niet verstoord is). De bereikbaarheidsindicatoren worden vervolgens op basis van deze gehele periode beoordeeld en niet meer op basis van ‘een enkele situatie’ op basis van het exacte BUP.

In figuur 3.11 is schematisch het functioneren van de Wachtrijtool 2.1 weergegeven.

MON/OVIN Gemiddeld verloop

Intensiteiten (per 5 min)

Rekenen

aankomstverdeling

Sluittijden

Rekenen

Intensiteiten (etmaal)

NSL Monitorings Tool + verrijking

vertrekverdeling

BUP x

Infra Shapes

Figuur 3.11: Schematische weergave opbouw Wachtrijtool 2.1 met stochastiek

3.4

Second opinion beoordelingen berekeningssystematiek

Hoofdconclusie In opdracht van ProRail (mede op verzoek van het ministerie van I&M) hebben de heren prof. dr. ir. S. (Serge) Hoogendoorn van de TU Delft en prof. dr. ir. E. (Eric) van Berkum, van de Universiteit Twente een second opinion opgesteld [6] naar aanleiding van primair de pilotstudie ‘Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid, bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten’ [1], de paper ‘Het effect van treinpassages over spooroverwegen op Bereikbaarheid voor Wegverkeer’ [2] en een tweetal gesprekken 2

De onderzochte periode betreft de spitsperiode. Ook de gebruikte input voor de berekeningen (dienstregeling, aantallen treinen en hoeveelheid wegverkeer) is vanuit deze periode afkomstig.


23

over (werking van) de Wachtrijtool 2.1 met de heren ing. F. (Frank) Aalbers en ir. L. (Luuk) Brederode van Goudappel Coffeng. Secundair hebben ook nog de de second opinion uitgevoerd door DHV/Grontmij [5], de rapportages ‘PHS GON: Effectrapport bereikbaarheid, Passage Zutphen - Hengelo’ [3], ‘PHS GON: Effectrapport bereikbaarheid hulpdiensten, Passage Zutphen - Hengelo’ [4] en de conceptrapportage Beoordeling PHSe overwegsituaties op bereikbaarheid (1 fase) een rol gespeeld binnen deze second opinion. De hoofdconclusie van de review is in het hiernavolgende kader weergegeven. Hoofdconclusie is dat het mogelijk is om met de ontwikkelde methode op adequate wijze een selectie van overwegen te bepalen, die een mogelijk bereikbaarheidsprobleem heeft. Alle hoofdingrediënten zijn aanwezig. De methode is relatief eenvoudig, maar wel correct.

Bevindingen en aanbevelingen Hierna zijn de door de heren Hoogendoorn en Van Berkum geïdentificeerde bevindingen en aanbevelingen integraal in kaders overgenomen en van een reactie voorzien. Voor de volledige tekst van de review wordt verwezen naar bijlage 5. De keuze voor een maatgevende periode wordt gemotiveerd door de aanname dat een overweg in alle gevallen moet functioneren zonder al te veel overlast. Daarom zou deze idealiter kunnen volgen uit een simulatie van een etmaal, waarbij de slechtst presterende periode wordt geselecteerd.

Potentieel kunnen er drie maatgevende momenten zijn voor de ‘slechtst presterende periode’ (het moment dat het kruisende autoverkeer maximaal is, het moment dat het treinverkeer maximaal is of een moment dat de combinatie van twee niet maatgevende momenten samen toch tot de kwalificatie ‘slechtst presterende periode’ leidt. Inhoudelijk gezien is de aanbeveling dan ook juist, al is het de verwachting dat het voor het overgrote merendeel van overwegen in alle waarschijnlijkheid niet tot wezenlijk andere absolute uitkomsten zal gaan leiden, laat staan wat betreft de kwalitatieve uitkomsten (de conclusies; het bepalen of een overweg tot de probleemgroep behoort aan de hand van het toepassen van grenswaarden voor de onderscheiden criteria). Pragmatisch gezien is de Wachtrijtool overigens al wel voorbereid om alle afzonderlijke uren van een etmaal te kunnen doorrekenen, maar de benodigde data ontbreekt (voor elk uur van de dag zou er dan ook een BUP moeten zijn). Ook zou na het doorrekenen achteraf nog een maatgevend uur geselecteerd moeten worden uit de uitgevoerde 24 berekeningen en uitkomsten. Door ProRail is overigens aangegeven dat het aangeleverde BUP reeds de maatgevende periode betreft. Indien dit wordt gecombineerd met een maatgevende periode voor het autoverkeer (de spitsperioden) lijkt er per definitie sprake van het berekenen van de ‘slechtst presterende periode’. Wel zou er nog een verschil kunnen zijn tussen uitkomsten in de ochtend- en avondspits. Bij de beoordeling van de verschillende aspecten die de kwaliteit van de verkeersafwikkeling bepalen, zouden gebruikers van de overweg een meer nadrukkelijke rol kunnen krijgen. Op deze wijze kunnen de verschillende waarderingen voor wachttijd door verschillende gebruikersgroepen worden meegenomen, evenals het toevoegen van het aspect betrouwbaarheid van de bereikbaarheid.


24

Het toevoegen van het aspect betrouwbaarheid van de bereikbaarheid is eigenlijk al mogelijk door de dichtligtijd per uur (die op de uitvoer wordt getoond) procentueel te vertalen als deel van een uur (12 minuten dichtligtijd per uur vertalen zich dan als een ‘stopkans’ van 20%). Dit kan vervolgens geïnterpreteerd worden als maat voor de barrièrewerking binnen het stedelijke c.q. dorpsgebied door de spoorlijn. Moeilijkheid hierbij is dat er geen wettelijke norm c.q. beoordelingscriterium voor bestaat. Het nadrukkelijker opnemen van het type gebruikers dat van een overweg gebruik maakt, is niet passend bij de (oorspronkelijke) onderzoeksvraag: het komen tot een systematiek (het ontwikkelen van een ‘eerste fase’-instrument) dat relatief gemakkelijk toepasbaar is op een groter aantal overwegen (zonder dat uitgebreid veldwerk noodzakelijk is) en waarmee regionaal dan wel landelijk een (tussen overwegen onderling) eerste richtinggevend beeld kan worden verkregen van de optredende ‘bereikbaarheidsissues’ bij wijziging van treinfrequenties en verkeersintensiteiten. De toepassing van normwaarden waarmee de verschillende bereikbaarheidsaspecten worden geconfronteerd, verkleinen in beginsel het onderscheidende vermogen van de methode. Aanbeveling is óf om aan te geven welk gedeelte van de gebruikers te maken krijgt met een bepaalde kwalificatie (bijvoorbeeld voor een bepaalde overweg zal de helft van de gebruikers de wachttijd als slecht ervaren) óf om deze hele kwalificatie achterwege te laten. Toepassing van de methode laat zien dat zich een vrij duidelijke groep overwegen aftekent waar niet of nauwelijks problemen te verwachten zijn, en een beperkte groep waarbij dit wel het geval is. De uiteindelijke ordening binnen deze laatste groep kan pas plaatsvinden na een nadere analyse.

Het gebruik van ‘harde’ normwaarden is inmiddels vervangen door het gebruik van ‘zachtere’ streefwaarden’. Bij toepassing wordt per criterium ook nog nadrukkelijk gekeken naar de overwegen die net (-10 tot -20%) onder de betreffende streefwaarde ‘scoren’. Het bepalen van aandelen weggebruikers die te maken krijgen met een bepaalde categorie van ‘overlast’, om op basis daarvan genuanceerder uitspraak te kunnen doen over de totale impact op bereikbaarheid, is methodisch inderdaad beter, maar vergt een ingewikkelde manier van berekenen die daardoor (veel) lastiger is uit te leggen aan weggebruikers en wegbeheerders. Het verdient aanbeveling een gevoeligheidsanalyse uit te voeren voor met name die situaties waar zich een mogelijk bereikbaarheidsprobleem voordoet. Dit betekent dat op een meer structurele wijze moet worden omgegaan met de kwaliteit van invoergegevens (bijvoorbeeld hoe goed zijn de aannamen over intensiteiten, en uurpatronen) maar ook moet meer inzicht in de variatie van intensiteiten ten opzichte van het gemiddelde worden verkregen. Daar waar de stochastiek aan de treinkant op een correcte wijze wordt meegenomen, wordt dus aanbevolen dit ook voor de wegkant te doen. Om uiteindelijk tot een prioritering te komen, is de aanbeveling om ook te identificeren of het voor een overweg mogelijk is met beperkte financiële inspanning de problemen op te lossen.


25

Het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ is inderdaad inhoudelijk beter. Uit een eerste analyse is gebleken dat met spreiding in intensiteiten van het aankomende wegverkeer gemiddeld overwegend langere wachtrijen (en daarmee hogere gemiddelde wachttijden voor het gemotoriseerde verkeer) worden berekend dan met het standaardverloop. Dit is een indicatie dat dit met het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ ook het geval zal zijn. De sterkste effecten hierbij zijn echter zichtbaar bij overwegen die ‘toch al’ als probleemoverweg aangemerkt worden. Dergelijke overwegen worden in een ‘tweede fase’-onderzoek nader onderzocht op intensiteitpatroon, maar ook nader op de realiteitswaarde van de voor het jaar 2020 gebruikte intensiteiten. In hoeverre stochastiek ‘aan de wegkant’ daarmee iets toegevoegd zou hebben, is de vraag. Er kunnen echter ook overwegen zijn die nu onterecht (net) niet als aandachtsoverweg benoemd worden, of dat overwegen (waarbij sprake is van lange wachttijden op beide overwegen) onderling niet geheel juist ‘geranked’ zijn. Hiervoor zijn in de toepassing van de huidige systematiek echter pragmatische (tussen)oplossingen mogelijk (zoals bijvoorbeeld het minder scherp hanteren van de streefwaarden als ‘harde grens’, maar ook door overwegen op het criterium ‘lengte van wachtrijen’ eerder als mogelijk probleem te benoemen). Ook vanuit dit gezichtspunt lijkt het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ niet direct noodzakelijk. Overigens zorgt het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ er wel voor dat de toepassingsmogelijkheden van de Wachtrijtool verder verbreed worden van een tool die relatieve verschillen tussen bereikbaarheidseffecten van verschillende overwegen inzichtelijk maakt, naar een tool die steeds meer absolute bereikbaarheidseffecten van individuele overwegen inzichtelijk maakt. Hoewel wij het hier inhoudelijk mee eens zijn’, sluit dit minder goed aan bij de oorspronkelijke vraag die door ProRail gesteld is (maar wel goed bij inmiddels gestelde vervolgvragen).


26

4 Toelichting invoer

4.1

Gebruik weg

De input vanuit het wegverkeer bestaat uit twee onderdelen: ■ intensiteiten: aantallen motorvoertuigen per richting over de overweg; ■ gemiddeld verloop: verdeling van de aantallen motorvoertuigen over het etmaal. De Wachtrijtool rekent met intensiteiten per 5 minuten, uitgesplitst naar licht, middelzwaar en zwaar verkeer. Indien beschikbaar kunnen de intensiteiten per 5 minuten (c.q. het intensiteitpatroon) voor de te beschouwen periode handmatig worden ingevoerd. De te beschouwen periode wordt door de gebruiker gedefinieerd en dient minimaal 10 minuten en maximaal 24 uur lang te zijn.

Intensiteiten NSL Monitoringstool Belangrijk in de systematiek is het rekenen met herleidbare (etmaal)intensiteiten voor het gemotoriseerde verkeer. Om de herleidbaarheid van de gebruikte (etmaal)intensiteiten te verbeteren c.q. inzichtelijk te maken, is gebruik gemaakt van intensiteiten uit de database van de NSL-Monitoringstool van het ministerie van I&M (http://www.nslmonitoring.nl). De (etmaal)intensiteiten (voor de jaren 2011, 2015 en 2020) zijn door wegbeheerders zelf voor deze landelijke database aangeleverd. Waar nodig (de database van de NSL-Monitoringstool bevat intensiteiten voor ruim 17% van beveiligde overwegen in Nederland) is de data verrijkt met modeldata. Het gaat hierbij meestal om gegevens die rechtstreeks afkomstig zijn uit de (vastgestelde) verkeersmodellen van de betreffende regio’s c.q. gemeenten of waarnemingen (tellingen). Het komt voor dat de kleinere wegen in het buitengebied niet gemodelleerd zijn. In dat geval is voor de waarde van de intensiteit (op wegdoorsnede) uit het betreffende regiomodel een onderwaarde van 500 mvt/etm aangehouden. Indien gewenst c.q. noodzakelijk, kan nadere detaillering/verfijning van intensiteiten in overleg met de betreffende wegbeheerder plaatsvinden (in een eventueel ‘tweede fase’-onderzoek).

www.goudappel.nl


3

Gemiddeld verloop MON/OVIN gemeentelijk In de NSL Monitoringstool is alleen een totale intensiteit over bijvoorbeeld een complete spits of compleet etmaal beschikbaar. Om deze intensiteit te vertalen naar input per 5 minuten, is gebruik gemaakt van een bestaand ‘verkeersaanbodprofiel’ (dat in de Wachtrijtool beschikbaar is). Op basis van een gekozen verkeersaanbodprofiel (afhankelijk van de ligging van de overweg) wordt de ingegeven intensiteit over een bepaalde periode van de dag verdeeld. Binnen de tool zijn de volgende verkeersaanbodprofielen beschikbaar (zie figuur 4.1): ■ landelijk profiel; ■ gemiddeld profiel; ■ stedelijk profiel. De profielen voor personenauto zijn geconstrueerd op basis van het Mobiliteitsonderzoek Nederland (MON) 2004-2009 en zijn hierna weergegeven in grafiekvorm. De vrachtprofielen voor de spits zijn gebaseerd op enkele tellingen op het hoofdwegennet in de regio Rotterdam. De verdeling over de rest van het etmaal is op basis van ervaringen van Goudappel Coffeng samengesteld. Dagverdeling personenauto's 5 min interval, genormaliseerd

aandeel autobestuurders op de weg (%) t.o.v. etmaal

1.20%

landelijk gemiddeld

1.00%

stedelijk

0.80%

0.60%

0.40%

0.20%

21:00

20:00

19:00

18:00

17:00

16:00

15:00

14:00

13:00

12:00

11:00

10:00

9:00

8:00

7:00

6:00

5:00

4:00

0.00%

Figuur 4.1: Gebruikte verkeersaanbodprofielen in de Wachtrijtool

4.2

Gebruik spoor

De bestanden die de spoorinfrastructuur beschrijven, het toekomstige basisuurpatroon van elke variant (het BUP; ‘het spoorboekje’) en de bijbehorende vullingen van de aanwezige goederenslots binnen de basisuurpatronen zijn door ProRail aangeleverd. Per overweg worden alle individuele treinen die langskomen, uit het te beschouwen BUP opgehaald. Het treintype, de treinserie, de richting, het volgnummer en het start- en eindstation van de treinen worden hierbij ook opgehaald (en weergegeven op de


28

uitvoer, zie verder). Hiermee wordt inzichtelijk gemaakt welke treinen in het betreffende scenario zijn meegnomen in de berekeningen. Wat betreft goederentreinen wordt gebruik gemaakt van de in het BUP aanwezige goederenslots, in combinatie met de kans dat het slot daadwerkelijk gebruikt wordt. Op basis van door ProRail aangeleverde data omtrent het aantal paden en het gemiddelde aantal treinen wordt per baanvak de verwachte procentuele slotvulling bepaald (dan wel rechtstreeks door ProRail aangeleverd). De procentuele slotvulling wordt geïnterpreteerd als de kans dat een goederenslot daadwerkelijk gebruikt wordt. Bij het bepalen van de passerende treinen conform het basisuurpatroon wordt in het geval van goederenslots gebruik gemaakt van een pseudo-random trekking, waarbij de kans van trekking gelijk is aan de procentuele slotvulling om te bepalen of het betreffende slot als passerende trein moet worden verwerkt in de verdere rekenslagen.

4.3

Werking van infrastructuur

4.3.1

Aankondiging- en afmeldingtijd

De aankondigingtijd is de tijd die nodig is tussen het ogenblik waarop de installatie wordt ingeschakeld en het ogenblik waarop een trein rijdend met de ter plaatse toegestane maximumsnelheid, de overweg bereikt. Vanuit ProRail is voor circa 17% van de overwegen de aankondigingtijd geleverd in een database. De aankondigingtijd van overige overwegen is per overweg bepaald aan de hand van het Ontwerpvoorschrift Overwegen [16]. De netto aankondigingtijd kan namelijk worden berekend met behulp van één of twee formules uit het ontwerpvoorschrift. De ene formule geldt voor gemotoriseerd verkeer en de andere geldt voor langzaam verkeer. De grootste uitkomst van één van de beide formules is maatgevend voor de overweg (en is minimaal 20 seconden). De effectieve aankondigingtijd per trein is afhankelijk van de snelheid waarmee de trein de aankondigingslas (de sensor op het spoor die wanneer een trein passeert aan de overweg doorgeeft dat de bomen moeten sluiten) passeert. Deze aankondigingslas bevindt zich op een afstand gelijk aan de maximaal toegestane snelheid op het baanvak, gedeeld door de aankondigingsafstand ten opzichte van de overweg. Dat houdt in dat treinen die niet met een maximale snelheid de aankondigingslas passeren (bijvoorbeeld goederentreinen of sprinters die net optrekken vanuit een station) een langere sluitduur veroorzaken, omdat de bomen al een tijd dicht zijn wanneer de trein daadwerkelijk de overweg passeert. De Wachtrijtool berekent exact volgens vorenstaand inzicht de sluittijd, waarmee dit effect in de tool is ondervangen. Na het passeren van een trein gaan de bomen in circa 6 seconden weer open (tenzij er een tweede trein in de aankondiging is). In combinatie met de tijd dat zowel de rode lichten als bellen zijn uitgeschakeld, is de totale tijdvrijgave (ook wel afmeldingtijd) per overweg als default ingesteld op 15 seconden, hoewel dit mogelijk wat aan de ‘veilige kant’ is.


29

4.3.2

Baanvaksnelheden

De baanvaksnelheid is de hoogste snelheid die op een baanvak of een gedeelte daarvan is toegelaten. De baanvaksnelheden zijn afgeleid uit de jaarlijkse Netverklaring van ProRail [17]. De baanvaksnelheden die hierin zijn opgenomen, zijn echter van een laag detailniveau, omdat per traject slechts één baanvaksnelheid geldt en per traject slechts een range waarin de baanvaksnelheid valt, is gedefinieerd. Meer gedetailleerde baanvaksnelheden zijn weliswaar beschikbaar in de vorm van zogenaamde OBE-bladen (‘overzicht baan en emplacement’), maar vooralsnog alleen in pdf-formaat. Mede gezien de tijdsduur die het zou vergen om dit landelijk te verwerken, is hier in overleg met ProRail van afgezien.

4.3.3

Stop-doorschakelingen (SDS)

Zoals beschreven in paragraaf 3.2.2 wordt rekening gehouden met SDS. Een SDS is een type overwegbeveiliging die voorkomt dat overwegen gelegen direct na een station langdurig gesloten zijn door het halteren van een trein. Wanneer de trein niet op het bewuste station stopt, zal de overweg gaan sluiten zodra de trein de aankondigingsectie (die voor het station ligt) binnenrijdt. Stopt de trein wel, dan wordt een signaal ‘voor de trein uit’ naar de overweg gestuurd, waardoor het sein voor deze overweg op rood springt en het sein daarvoor op geel en de aankondiging van de overweg tijdelijk wordt uitgeschakeld. Zodra de trein de aankondigingsectie binnenrijdt, gaat een tijdrelais lopen. Wanneer dit is afgelopen (de tijdsduur is per SDS verschillend) wordt de aankondiging van de overweg weer ingeschakeld, waardoor deze gaat sluiten. Zodra de overwegbomen volledig zijn gesloten, komt het sein voor de overweg uit de stand stop en kan de trein vertrekken. Door ProRail is een SDS-overzicht aangeleverd (sommige schakelingen bedienen overigens meer dan één overweg), waarmee in de Wachtrijtool overwegen aan de betreffende schakeling gekoppeld zijn. Hiermee is per overweg de (SDS-)aankondigingafstand en de (SDS-)vertraging bekend. In de praktijk (en in de Wachtrijtool) is het overigens mogelijk om de SDS te ontkoppelen. Dit wordt bijvoorbeeld gedaan als de machinist doorgeeft dat de sporen glad zijn, bijvoorbeeld in de herfstperiode in bladrijke gebieden. NB: De combinatie van representatie van compleet station als één punt zonder onderscheid naar perrons (waardoor de afstanden tussen SDS en halteerlocatie en afstand tussen halteerlocatie en overweg in het model afwijken van de werkelijkheid) en het gedrag van machinisten die kan afwijken van gemodelleerd gedrag, leidt tot de situatie dat het effect van SDS in de Wachtrijtool niet altijd betrouwbaar is. De berekeningen worden voor situaties met SDS daarom zowel met SDS als zonder SDS gedaan, waarbij gekeken wordt welke berekening het beste aansluit bij de huidige situatie. Een andere optie is om de modellering van SDS-tijden te kalibreren, zodat deze het juiste effect genereert (maar daar is wel meetdata van SDS-sluittijden voor nodig).


30

5 Toelichting uitvoer

5.1

Uitvoer Wachtrijtool

De basisuitvoer van de Wachtrijtool beslaat per overweg één A4’tje. Een voorbeeld van een dergelijk A4’tje is weergegeven in figuur 5.1 (en in een groter formaat in bijlage 8). Boven aan de uitvoer zijn de gemeente en de straatnaam van de betreffende overweg genoemd (met daarachter tussen haakjes de naam van het doorgerekende scenario). Voor het overige is de uitvoer opgedeeld in vijf secties: ■ gegevens 'OVERWEG'; ■ gebruik 'SPOOR'; ■ gebruik 'WEG'; ■ resultaten 'SPOOR'; ■ resultaten 'WEG'. De inhoud van deze secties wordt in de hiernavolgende paragrafen toegelicht.

Figuur 5.1: Voorbeeld uitvoer 5.1.1

Gegevens 'OVERWEG'

De eerste sectie geeft de hiernavolgende gegevens ter identificatie en beschrijving van de overweg, het doorgerekende scenario en de beschouwde periode waarop de uitvoer van toepassing is: ■ Beocode/km: deze identificatie van baanvak en kilometrage is een codering van ProRail, waarmee locaties op/langs het spoor (in dit geval de overweg) worden aangegeven. ■ Gemeente: de gemeentenaam waarin de overweg gelegen is. ■ Straat: de straatnaam waaronder de overweg bij ProRail bekend is (NB: het komt voor dat een overweg bij gemeenten onder een andere straatnaam bekend is). ■ ID: een identificatienummer van de overweg dat door Goudappel Coffeng wordt gebruikt.

www.goudappel.nl


3

■ Karakter: het door ProRail aangegeven openbare of niet openbare karakter van de overweg. ■ Beveiliging: het door ProRail aangegeven beveiligingstype van de overweg, in dit geval overwegbomen (andere mogelijkheden zijn: andreaskruisen, waarschuwing, (knipper)lichten, hekken en geen aanduiding). ■ Dienstregelpunten: vervolgens is aangegeven tussen welke dienstregelpunten de overweg gelegen is en op welke afstand daarvan (dienstregelpunten zijn meestal punten die een rol spelen bij de processen van de treindienst, zoals stations, halten, aansluitingen, beweegbare bruggen etc.). Deze punten zijn gebruikt om in het BUP de relevante treinen op te zoeken. ■ Stop-doorsysteem (of stop-doorschakeling, SDS): aangegeven is of een SDS aanwezig is en of de effecten ervan in de berekeningen zijn meegenomen (schakeling op sommige stations waardoor, als een trein bij het station stopt, de overweg na het station/perron vertraagd sluit of pas na inwerkingstelling door de conducteur (zodat het wegverkeer minder hinder ondervindt)). ■ Scenario: de (volledige) scenarionaam waarvan een verkorte versie tussen haakjes in de paginatitel is verwerkt. ■ Beschouwde periode: periode van het etmaal dat onderzocht is en waarvoor het spoorgebruik, het weggebruik en de analyseresultaten in overige secties van de uitvoer zijn weergegeven. Aan de rechterzijde is een afbeelding opgenomen met bronvermelding in de vorm van een internetlink (http://maps.google.nl). De afbeelding geeft op kaart de ligging van de overweg aan.

5.1.2

Gebruik 'SPOOR'

De tweede sectie geeft het spoorgebruik voor de beschouwde periode (per uur). Het gaat hierbij om het totale aantal treinen en het aantal treinen per treintype per uur, waarbij onderscheid wordt gemaakt naar intercity-/Hogesnelheidslijnmaterieel (IC/HSL’s), Sprinters en goederentreinen. Bij het aantal goederentreinen is tevens het percentage goederenslots vermeld dat in de berekeningen daadwerkelijk gevuld is (een goederenslot is gereserveerde capaciteit op een baanvak voor het laten rijden van een goederentrein in een richting). Dit percentage is ingevuld op basis van door ProRail aangeleverde waarden per baanvak (voor de huidige situatie gebaseerd op voor het baanvak historische data en voor de toekomstige situatie gebaseerd op de geldende goederenprognoses).

5.1.3

Gebruik 'WEG'

De derde sectie gaat in op het weggebruik. Hierbij wordt per rijrichting aangegeven: ■ De bron van de voor de berekeningen gebruikte verkeersintensiteiten (NSL Monitoringstool, regiomodellen etc.). ■ De intensiteit in motorvoertuigen per etmaal, overgenomen uit de aangegeven bron. ■ De intensiteit in personenauto-equivalenten (pae’s) per uur voor de beschouwde periode (deze is overgenomen uit de aangegeven bron en vervolgens, indien noodzakelijk gemaximeerd op een verhouding van 60/40%; dit om eventuele modelfouten te corrigeren). Het aantal motorvoertuigen is omgerekend naar pae door het middelzware verkeer te vermenigvuldigen met 1,5 en het zware verkeer te vermenigvuldigen met 2,5 (de zogenaamde pae-factoren).


32

5.1.4

Resultaten 'SPOOR'

De vierde sectie geeft de ‘spoorresultaten’ weer. Het gaat hierbij om minimale, gemiddelde en maximale waarden (over alle trekkingen/perioden en sluitingen) voor: ■ De dichtligtijd van de overweg per sluiting (de tijd dat de overweg niet door kruisend verkeer gebruikt kan worden). ■ De dichtligtijd van de overweg per uur is de tijd dat een spoorboom in het betreffende uur gesloten is (niet door kruisend verkeer gebruikt kan worden). Het is tevens een maat voor de stopkans (de kans dat een willekeurig in het uur aankomende weggebruiker te maken krijgt met een gesloten overweg; de dichtligtijd per uur in minuten gedeeld door 60 uitgedrukt als percentage). ■ Het aantal sluitingen van de overweg per uur: het aantal keren per uur in de beschouwde periode dat de spoorbomen sluiten en dus het aantal keren dat kruisend verkeer de overweg per uur niet kan gebruiken (in combinatie met het aantal treinen per uur, tevens een maat voor de mate waarin passages van treinen gecombineerd worden per sluiting). Naast deze resultaten is aan de rechterkant een taartdiagram van de gemiddelde dichtligtijd per uur weergegeven.

5.1.5

Resultaten 'WEG'

De vijfde sectie geeft de ‘wegresultaten’ weer. Het gaat hierbij allereerst om de 90-percentielwaarde voor de variabele ‘gemiddelde wachttijd in wachtrij’ (90% van de uitkomsten voor deze variabelen is in de 500 beschouwde perioden lager dan de weergeven waarde). Tevens wordt de waarde gegeven voor een aantal andere variabelen behorende bij de periode/trekking die de 90-percentielwaarde voor de ‘gemiddelde wachttijd in wachtrij’ geeft: ■ Gemiddelde wachttijd langzaam verkeer: de helft van de dichtligtijd per uur gedeeld door het aantal sluitingen per uur. ■ Gemiddelde maximale wachtrijlengte (m): het gemiddelde van de maximale wachtrijlengten in meters (voor het gemotoriseerde verkeer) bij alle sluitingen in de betreffende periode/trekking. ■ Maximaal optredende wachtrijlengte (m): de langste wachtrij (voor het gemotoriseerde verkeer) in meters van de wachtrijen die ontstaan bij alle sluitingen in de betreffende periode/trekking. ■ Gemiddeld aantal overstaanders/overstaande voertuigen per sluiting (pae): het gemiddelde aantal wachtende voertuigen in pae ten gevolge van een sluiting die na een opening niet zo ver hebben kunnen doorrijden dat ze het spoor gepasseerd zijn voordat de volgende sluiting zich voordoet. Onder de gepresenteerde waarden is per richting een grafiek opgenomen. Deze spreidingsdiagrammen laten de resultaten zien voor de waarde van de gemiddelde wachttijd in een wachtrij over de 500 berekende perioden/trekkingen. De rode onderbroken lijn geeft de ligging van het 90-percentiel.


33

6 Tot slot

6.1

‘Tweede fase’-onderzoek

De Wachtrijtool is in de basis een instrument om regionaal dan wel landelijk een (tussen overwegen onderling) eerste richtinggevend beeld te krijgen van optredende ‘bereikbaarheidsissues’ bij wijziging van treinfrequenties en verkeersintensiteiten (‘eerste fase’onderzoek). Het is mogelijk dat met de eerste analyse het aspect ‘bereikbaarheid’ niet volledig is afgehandeld. Er kunnen aanleidingen zijn om de bereikbaarheidssituatie op overwegniveau nader te beschouwen. Dit kan zijn omdat de uitkomsten van het ‘eerste fase’onderzoek hiertoe aanleiding geven, omdat gemeenten zich niet herkennen in de gebruikte invoer van de berekeningsmethodiek, maar bijvoorbeeld ook omdat lokale aspecten hiertoe aanleiding kunnen geven. Bij dit laatste kan gedacht worden aan bijzondere situaties op het gebied van de mate van doorsnijding van het stedelijke c.q. dorpsgebied door de spoorlijn en/of bijzondere situaties op het gebied van ligging van voorzieningen in een stad of dorp. Hoewel de uitkomsten van de Wachtrijtool al wel een goede indicatie geven van de eventuele mate van verbetering of verslechtering, kunnen ook verkeerssituaties bij overwegen in de directe nabijheid van een verkeersregelinstallatie meer zuiver worden geanalyseerd, indien de werking van de spoorwegovergang in combinatie met de toekomstige werking van de VRI wordt gesimuleerd. Indien daartoe aanleiding bestaat, kunnen overwegen dus aanvullend (lokaal, in een ‘tweede fase’onderzoek) nader worden beschouwd. Tot slot wordt aangeraden om veranderende situaties voor hulpdiensten en openbaar vervoer (bus) met de betreffende (regionale) professionals te bespreken. De berekende vertragingen die samenhangen met een gesloten overweg, kunnen samen met de stopkans in de voor- en nasituatie (en eventueel samen met de beoordeling op netwerkniveau, waarin ook eventuele alternatieve routes worden meegewogen) hiervoor als input dienen.

www.goudappel.nl


36

6.2

Gewenste doorontwikkelingen

De Wachtrijtool is in de basis dus een instrument om regionaal dan wel landelijk een (tussen overwegen onderling) eerste richtinggevend beeld te krijgen van optredende ‘bereikbaarheidsissues’ bij wijziging van treinfrequenties en verkeersintensiteiten (‘eerste fase’-onderzoek). Desalniettemin is de Wachtrijtool een ‘zich ontwikkelend instrument’, hetgeen ervoor zorgt dat de toepassingsmogelijkheden steeds meer aan het verschuiven zijn naar het inzichtelijk maken van absolute bereikbaarheidseffecten ten gevolge van individuele overwegen. Deze ontwikkeling komt onder andere tot uiting in het toevoegen van stochastiek ‘aan de treinkant’, het modelleren van SDS, het berekenen van aankondigingtijden conform ontwerpvoorschriften en het gebruik maken van maximum baanvaksnelheden. De volgende doorontwikkelingen van de Wachtrijtool zijn gewenst om inhoudelijk steeds beter aan de gevraagde ‘verschuiving’ invulling te kunnen geven: 1. Het toevoegen van ‘stochastiek aan de wegkant’ (zie paragraaf 3.4 en bijlage 7). 2. Het rekenen met gedetailleerde baanvaksnelheden (zie paragraaf 4.3.2). 3. Het ‘automatisch’ kunnen binnenlezen van meetdata van overwegen (wordt steeds meer wordt verzameld door ProRail) en het vervolgens ‘automatisch’ kalibreren van de parameters van de Wachtrijtool op de meetdata van de huidige situatie. 4. Het gebruik maken van eventueel beschikbare, meer gedetailleerde informatie over aankomsten vertrekpatronen rondom stations (of stationstypen). 5. Het gebruik maken van eventueel beschikbare, meer gedetailleerde informatie over treinkarakteristieken (bijvoorbeeld lengten en optrekversnelling en afremvertraging van verschillend materieel. 6. Het verbeteren van het effect van SDS in de Wachtrijtool op basis van meetdata. Inhoudelijk gezien ligt de prioriteit hierbij bij de punten 3, 1 en 6.


37

Bijlage 1 Begrippen en definities

■ Aankondigingtijd: de tijd die nodig is tussen het ogenblik waarop de overweginstallatie wordt ingeschakeld en het ogenblik waarop een trein rijdend met de ter plaatse toegestane maximumsnelheid, de overweg bereikt. ■ Aankondigingsafstand: maximum toegestane baanvaksnelheid gedeeld door de aankondigingtijd. ■ Baanvaksnelheid: de hoogste snelheid die op een baanvak of een gedeelte daarvan is toegelaten. ■ Basisuurpatroon: het onderliggende patroon van de dienstregeling voor het betreffende jaar, ‘het spoorboekje’, het aantal en soort treinen dat per uur in volgorde een bepaald traject berijdt. ■ Dichtligtijd: de tijd dat een overweg niet door kruisend verkeer gebruikt kan worden. ■ Dichtligtijd per uur: de tijd dat een spoorboom in het betreffende uur gesloten is (tevens een maat voor de ‘Stopkans’). ■ Dubbele stops, zie ‘Overstaan’. ■ Free flow (omstandigheden): situatie op de weg waarin sprake is van een vrije afwikkeling. Deze situatie bestaat alleen daar waar het verkeersaanbod kleiner is dan de wegvakcapaciteit. ■ Gemiddelde dichtligtijd: de totale tijd dat een spoorboom in een bepaalde periode gesloten is en dus ook de tijd dat kruisend verkeer de overweg gedurende deze periode niet kan gebruiken, gedeeld door het aantal sluitingen in de betreffende periode. ■ Gemiddelde wachttijd in wachtrij, zie ‘Wachttijd voor gemotoriseerd verkeer’. ■ Gemiddelde wachttijd voor gemotoriseerd verkeer, zie ‘Wachttijd voor gemotoriseerd verkeer’. ■ Gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer, zie ‘Wachttijd voor langzaam verkeer’. ■ Goederenslot of goederenpad: gereserveerde capaciteit op een baanvak voor het laten rijden van een goederentrein in een richting. ■ MER: Milieueffectrapport. ■ MON: Mobiliteitsonderzoek Nederland (tegenwoordig OViN: Onderzoek Verplaatsingsgedrag in Nederland). ■ Overstaan (in een wachtrij): wachtende voertuigen ten gevolge van een sluiting die, na een opening, niet zo ver kunnen doorrijden dat ze het spoor gepasseerd zijn voordat de volgende sluiting zich voordoet.

www.goudappel.nl


B1-1

■ Personenauto-equivalent (pae) is een getal dat (in berekeningen) aangeeft hoeveel ‘ruimte’ (bijvoorbeeld in afwikkelingscapaciteit) een voertuig inneemt in vergelijking met een personenauto (in deze studie is het aantal motorvoertuigen omgerekend naar aantal pae door het middelzwaar verkeer te vermenigvuldigen met 1,5 en het zwaar verkeer te vermenigvuldigen met 2,5). ■ Programma Hoogfrequent Spoorvervoer: programma dat in de basis neerkomt op het vaker laten rijden van reizigerstreinen en het anders routeren van goederenvervoer. ■ Stop-doorsysteem (of stop-doorschakeling): schakeling op sommige stations waardoor, als een trein bij het station stopt, de overweg na het station/perron vertraagd sluit of pas na inwerkingstelling door de conducteur (zodat het wegverkeer minder hinder ondervindt). ■ Stopkans bij een overweg: de kans dat een willekeurig in het uur aankomende weggebruiker te maken krijgt met een gesloten overweg, de dichtligtijd per uur uitgedrukt in een percentage van een uur. ■ Stopkans bij een verkeersregelinstallatie (bij een starre regeling): de roodtijd van de betreffende richting gedeeld door de cyclustijd. ■ Stremmingsdichtheid (jam density): het maximale aantal voertuigen per lengteeenheid (vaak per km) op een rijstrook (wanneer auto’s in een file ‘bumper aan bumper’ staan). ■ Wachtkans, zie ‘Stopkans’. ■ Wachttijd voor langzaam verkeer (‘gemiddelde wachttijd langzaam verkeer’, bij stoppen, bij een overweg): de helft van de dichtligtijd per uur gedeeld door het aantal sluitingen per uur. ■ Wachttijd voor gemotoriseerd verkeer (‘gemiddelde wachttijd in wachtrij’, bij een overweg): de helft van de dichtligtijd per uur gedeeld door het aantal sluitingen per uur, vermeerderd met de tijd die nodig is om de wachtrij te laten oplossen en eventueel overstaan. Het betreft dus de waarde voor de ‘gemiddelde wachttijd, voor een voertuig dat in een wachtrij staat’.


B1-2

Bijlage 2 Bronnen

1.

Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten, Aalbers, F.A., Goudappel Coffeng BV in opdracht van ProRail, RND062/Abf/0610(2), november 2012 2. Het effect van treinpassages over spooroverwegen op bereikbaarheid voor wegverkeer, Ontwikkeling van een generieke en objectieve rekenmethode, Bijdrage aan het Colloquium Vervoersplanologisch Speurwerk, Brederode L.N.J., Larooij K. en Aalbers F.A, 2012 3. PHS GON: Effectrapport bereikbaarheid, Passage Zutphen – Hengelo, Aalbers, F.A., Goudappel Coffeng BV in opdracht van ProRail, RND074/Abf/0656, maart 2013 4. PHS GON: Effectrapport bereikbaarheid hulpdiensten, Passage Zutphen – Hengelo, Aalbers, F.A., Goudappel Coffeng BV in opdracht van ProRail, RND070/Abf/0657, maart 2013 5. Second opinion op ‘Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid bij wijzigende treinfrequenties en verkeersintensiteiten’, DHV/Grontmij, RS-UT2012, dossier BB2738-100-100, augustus 2012 6. Review beoordelingsmethode ‘Effect Overwegen op Bereikbaarheid’, prof. dr. ir. Serge Hoogendoorn, TU Delft & prof. dr. ir. Eric van Berkum, Universiteit Twente, april 2013 7. CROW (2006) Ontwerpwijzer fietsverkeer, publicatie 230 8. Lighthill, M.J.; Whitham, G.B. (1955). "On kinematic waves. I: Flood movement in long rivers. II: A theory of traffic flow on long crowded roads". Proc. R. Sco., London 229A (4): 281–345 9. Richards, P.L. (1956) Shock waves on the highway, Operations Research, Vol 4, pp.42-51 10. Newell, G.F. (1993) A simplified theory of kinematic waves in highway traffic, Part I: General theory, Part II: Queuing at freeway bottlenecks, Part III: Multi-destination flows, Transportation Research Part B, Vol. 27, pp. 281-313 11. Halton, J.H. (1960) On the efficiency of certain quasi-random sequences of points in evaluating multi-dimensional integrals. Numerische Mathematik, 2 (1960) pp. 84–90.

www.goudappel.nl


B2-1

12. Liu en Willey (2008) The approximate equations between the Weibull and lognormal distributions by using MRR, presented at the international conference on business and information 2008 in Seoul, South Korea 13. Train, K.E. (2009) Discrete Choice Methods with Simulation – second edition, University of California, Berkeley and Nera – Cambridge University Press 14. Yuan, J (2006) Stochastic modelling of train delay propagation in stations, Trail Thesis Series no T2006/6, The Netherlands Trail Research School 15. Informatie betreffende verdelingen rondom vertrek en aankomsttijdstippen, verkeersanalist VW, ProRail Verkeersleiding, Prestatie Analyse Bureau, 2012 16. Ontwerpvoorschrift Overwegen; Richtlijnen en normen, versie 3, OVS00016, december 2008 17. Netverklaring 2013, ProRail, juli 2012


B2-2

Bijlage 3 Analogie verkeersregeltechniek

Overwegingen Een overweg is voor autoverkeer in wezen niets anders als het kruisen van het netwerk van een andere vervoerswijze, waarbij geen uitwisseling in richting mogelijk is. Het geregeld kruisen van het autosysteem door fietsers op vrijliggende voorzieningen is dus eigenlijk niets anders. Dan zouden ook vertragingen bij overwegen voor zowel gemotoriseerd als langzaam verkeer eigenlijk in principe ongeveer gelijk beoordeeld moeten kunnen worden als vertragingen bij door verkeerslichten geregelde kruispunten in het netwerk. Als argument tegen een ongeveer gelijke beoordeling zou genoemd kunnen worden dat de spreiding van dichtligtijden rondom een bepaald gemiddelde over het algemeen groter zal zijn als de spreiding rondom gemiddelde wachttijden bij verkeersregelinstallaties. Deze laatste ‘draaien’ op drukke momenten immers met een vaste cyclus. Door de onbetrouwbaarheid van de reistijd zou een gelijke gemiddelde wachttijd bij een overweg meer negatief beoordeeld kunnen worden. Anderzijds is het waarschijnlijk dat de wachttijd bij een spoorwegovergang minder negatief wordt beoordeeld omdat, meer dan bij een verkeersregelinstallatie, duidelijk is waarom gestopt moet worden voor de kruisende verkeersstroom en ook duidelijk is waarom deze verkeersstroom ‘eerst aan de beurt is’. Tweede argument voor een ongeveer gelijke beoordeling is dat de ‘stopkans’ bij een overweg (de dichtligtijd per uur uitgedrukt in een percentage van een uur) veelal lager ligt dan de ‘stopkans’ bij verkeersregelinstallaties. Wachttijd wordt minder negatief ervaren als een individuele weggebruiker minder regelmatig te maken krijgt met een gesloten overgang [7]. Er wordt van uitgegaan dat vorenstaande effecten elkaar min of meer zullen opheffen en vertragingen ten gevolge van gesloten overwegen en ‘gesloten’ verkeersregelinstallaties dus vergelijkbaar beoordeeld kunnen worden.

www.goudappel.nl


B3-1

Theoretisch is er nog een vierde aspect dat meespeelt. Een deel van de weggebruikers dat een overweg in een spitsperiode passeert, is een regelmatige terugkerende passant. Hierdoor zouden er effecten kunnen zijn die te maken hebben met het bewust vermijden van de tijdsperioden waarin een overweg gesloten is. Met andere woorden: gebruikers ‘kennen de dienstregeling’ of in ieder geval het moment dat de voor hen relevante trein passeert/overweg gesloten is. Zij spelen hierop in, in relatie tot het plannen van hun reis. Als nuancering dient hierbij wel te worden aangegeven dat dit gedrag eigenlijk alleen mogelijk is bij lagere aantallen treinen/sluitingen. Bij hogere aantallen lukt het schatten van momenten dat de overweg gesloten is, niet meer. Deze laatste situatie speelt bij veel PHS-overwegen natuurlijk. Vandaar dat dit aspect als theoretisch is bestempeld.

Beoordeling wachttijd gemotoriseerd verkeer Voor gemotoriseerd verkeer bij een verkeersregelinstallatie (VRI) in een spitsperiode kan voor de wachttijd (wanneer in een wachtrij) worden aangehouden dat minder dan 45 seconden ‘goed’ is, 46 tot 50 seconden ‘voldoende’, 51 tot en met 55 seconden ‘acceptabel’, 56 tot 60 seconden ‘tussen acceptabel en slecht’ en meer dan 61 seconden ‘slecht’. Een dergelijke indeling sluit ongeveer aan bij de beoordeling van cyclustijden van een verkeersregelinstallatie op een kruispunt met vier takken, waarbij richtingen gemiddeld circa 25% van de tijd groen hebben (en waarbij de vertraging die optreedt om een aanwezige wachtrij te laten oplossen circa 12 seconden bedraagt). Hierbij is een cyclustijd van 90 seconden als ‘goed’ geclassificeerd en een cyclustijd van 120 seconden als ‘acceptabel’. van (sec.)

tot (sec.)

kwalificatie

0:00:00

0:00:45

goed

0:00:45

0:00:50

voldoende

0:00:50

0:00:55

acceptabel

0:00:55

0:01:00

matig

0:01:00

>0:01:00

slecht

Tabel B3.1: Kwalificatie gemiddelde wachttijd gemotoriseerd verkeer bij een VRI

Hoewel voor de gemiddelde wachttijd voor gemotoriseerd verkeer bij een overweg geen wettelijke norm of iets vergelijkbaars bestaat, wordt als streefwaarde gehanteerd dat deze bij voorkeur beneden de 1:00 minuut moet liggen.


B3-2

Beoordeling wachttijd langzaam verkeer Voor de wachttijd voor langzaam verkeer bij een VRI in een spitsperiode is aangehouden dat minder dan 35 seconden ‘goed’ is, 36 tot en met 40 seconden ‘voldoende’, 41 tot en met 45 seconden ‘acceptabel’, 46 tot en met 50 seconden ‘tussen acceptabel en slecht’ 3 en meer dan 51 seconden ‘slecht’. Deze beoordeling komt op hoofdlijnen ook overeen met de beoordeling van gemiddelde wachttijd, zoals deze in de ‘Ontwerpwijzer fietsverkeer’ [7] is aangegeven (indien de grafiek zou beginnen vanaf c.q. ‘verbreed’ zou worden tot een stopkans van 40%). Omdat vele overwegen een stopkans hebben van minder dan 40%, wordt dit acceptabel geacht. van (sec.)

tot (sec.)

kwalificatie

0:00:00

0:00:35

goed

0:00:35

0:00:40

voldoende

0:00:40

0:00:45

acceptabel

0:00:45

0:00:50

matig

0:00:50

>0:00:50

slecht

Tabel B3.2: Kwalificatie gemiddelde wachttijd langzaam verkeer bij een VRI

Wat betreft de gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer bij een overweg wordt als streefwaarde gehanteerd dat deze beneden de 0:50 minuut moet liggen.

3

Op hoofdlijnen omdat in de ‘Ontwerpwijzer fietsverkeer’ een indeling in drie categorieën wordt gehanteerd (‘goed’, ‘matig’ en ‘slecht’), terwijl in voorliggende studie een indeling in vijf categorieën wordt gebruikt ‘goed’, ‘voldoende’, ‘acceptabel’, ‘tussen acceptabel en slecht’ en ‘slecht’.


B3-3

Bijlage 4 Second opinion DHV/Grontmij

www.goudappel.nl


B4-1

Bijlage 5 Review TU Delft en Universiteit Twente

www.goudappel.nl


B5-1

REVIEW BEOORDELINGSMETHODE EFFECT OVERWEGEN OP BEREIKBAARHEID

Prof.dr.ir. Serge Hoogendoorn, TU Delft Prof.dr.ir. Eric van Berkum, Universiteit Twente

Review beoordelingsmethode “Effect Overwegen op Bereikbaarheid”

Review beoordelingsmethode Effect Overwegen op Bereikbaarheid

Datum

17 april 2013

Uitgevoerd door:

Prof. dr. ir. Serge Hoogendoorn, TU Delft Prof. dr. ir. Eric van Berkum, Universiteit Twente

Aantal pagina's Aantal bijlagen Opdrachtgever Status Projectnaam:

18 3 ProRail Definitief VERTROUWELIJK Review Beoordelingsmethode

CE&M research report ISSN

VVR-002- 2013R-002 1568-4652

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van de opdrachtgever ProRail.

Pagina 1 van 18


Inhoudsopgave

Inhoudsopgave ........................................................................................................................................2 1

INLEIDING...........................................................................................................................5

2 2.1 2.2 2.3

BEOORDELINGSSYSTEMATIEK ...................................................................................6 Subjectiviteit in beoordeling aspecten bereikbaarheid ............................................................6 Maatgevende situaties .............................................................................................................6 Afhandeling complexe situaties ..............................................................................................7

3 3.1 3.2 3.3

HINDERFACTOREN ..........................................................................................................8 Identificatie en keuze hinderfactoren ......................................................................................8 Grenswaarden beoordeling: keuze en gebruik ........................................................................8 Kosten en baten verbeteringen ................................................................................................9

4 4.1 4.2 4.3

REKENMETHODE ...........................................................................................................10 Fluctuaties in vraag en aanbod wegverkeer ..........................................................................10 Blokkade en terugslageffecten ..............................................................................................11 Veldwerk en validiteit invoer................................................................................................11

5 5.1 5.2 5.3

TOEPASSING VAN DE METHODIEK ..........................................................................13 Kwaliteit invoer in relatie tot uitkomsten systematiek..........................................................13 Gevoeligheidsanalyse ...........................................................................................................13 Gebruik ordening ..................................................................................................................14

Bijlage 1 15 Bijlage 2 17 Bijlage 3 18

Pagina 2 van 18


SAMENVATTING Adviesbureau Goudappel Coffeng (GC) heeft een methodiek ontwikkeld die voor het wegverkeer de hoeveelheid hinder bepaalt die ontstaat bij spoorwegovergangen, zowel voor de huidige situatie als voor de situatie die zou ontstaan als gevolg van invoering van het programma hoogfrequent spoor (PHS). Prorail en I&M hebben ons, Serge Hoogendoorn en Eric van Berkum, gevraagd een review op deze methodiek uit te voeren. De review heeft plaats gevonden op grond van alle beschikbare documentatie, i.e. rapportages en papers van GC, een second opinion uitgevoerd door Royal- Haskoning/DHV, reacties op vragen uit de regio en een tweetal gesprekken met GC. Het uiteindelijke doel van de methodiek is om bij te dragen aan een prioritering van die overwegen die vanuit een bereikbaarheidsoogmerk een probleem kunnen vormen. Het betreft een eerste selectie (scan), gevolgd door een nadere uitwerking. Deze nadere uitwerking vormt geen onderdeel van de beschreven systematiek en is derhalve geen onderdeel van deze review. Wel worden aanbevelingen gedaan hoe deze uitwerking vorm zou kunnen krijgen. In de review is zoveel mogelijk rekening gehouden met de aard van de toepassing van de tool. Naast het feit dat het gaat om een eerste beoordeling gaat het om een objectieve en zo veel mogelijk kwantitatieve beoordeling en ordening. Deze review gaat over de correctheid en volledigheid van de methodiek, het onderscheidend vermogen en de geschiktheid, gegeven de onzekerheid in de invoer, Hoofdconclusie is dat het mogelijk is met de ontwikkelde methode adequate wijze een selectie van overwegen te bepalen die een mogelijk bereikbaarheidsprobleem hebben. Alle hoofdingrediënten zijn aanwezig. De methode is relatief eenvoudig, maar wel correct. De methode bepaalt gegeven een basisuurpatroon en auto intensiteiten de effecten op bereikbaarheid. Hierbij wordt bereikbaarheid als een lokale grootheid gedefinieerd waarbij de kwaliteit van de verkeersafwikkeling centraal staat. Per overweg wordt een kwantitatief overzicht gegeven van een vijftal aspecten, en aansluitend worden deze gekwalificeerd op basis van een aantal grenswaarden. Belangrijkste reden hiervoor is de communiceerbaarheid en vergelijkbaarheid met de kwaliteit van de verkeersafwikkeling op kruispunten. Deze werkwijze is correct en ook traceerbaar. Echter wij hebben een aantal bevindingen en aanbevelingen geïdentificeerd waarmee met name de toepassing van de methode kan worden verbeterd. Deze zijn: • De keuze voor een maatgevende periode wordt gemotiveerd door de aanname dat een overweg in alle gevallen moet functioneren zonder al te veel overlast. Daarom zou deze idealiter kunnen volgen uit een simulatie van een etmaal, waarbij de slechtst presterende periode wordt geselecteerd. • Bij de beoordeling van de verschillende aspecten die de kwaliteit van de verkeersafwikkeling bepalen, zouden gebruikers van de overweg een meer nadrukkelijker rol kunnen krijgen. Op deze wijze kan de verschillende waardering voor wachttijd door verschillende gebruikersgroepen worden meegenomen, evenals het toevoegen van het aspect betrouwbaarheid van de bereikbaarheid. • De toepassing van normwaarden waarmee de verschillende bereikbaarheidsaspecten worden geconfronteerd verkleinen in beginsel het onderscheidend vermogen van de methode. Aanbeveling is of om aan te geven welk gedeelte van de gebruikers te maken

Pagina 3 van 18


krijgt met een bepaalde kwalificatie (bijv. voor een bepaalde overweg zal de helft van de gebruikers de wachttijd als slecht ervaren) of om deze hele kwalificatie achterwege te laten. Toepassing van de methode laat zien dat zich een vrij duidelijke groep overwegen aftekent waar niet of nauwelijks problemen te verwachten zijn, en een beperkte groep waarbij dit wel het geval is. De uiteindelijke ordening binnen deze laatste groep kan pas plaats vinden na een nadere analyse. • Het verdient aanbeveling een gevoeligheidsanalyse uit te voeren voor met name die situaties waar zich een mogelijk bereikbaarheidsprobleem voordoet. Dit betekent dat op een meer structurele wijze moet worden omgegaan met de kwaliteit van invoergegevens (bijv. hoe goed zijn de aannames over intensiteiten, en uur patronen) maar ook moet meer inzicht in de variatie van intensiteiten t.o.v. het gemiddelde worden verkregen. Daar waar de stochastiek aan de treinkant op een correcte wijze wordt meegenomen, wordt dus aanbevolen dit ook voor de wegkant te doen. Om uiteindelijk tot een prioritering te komen is de aanbeveling om ook te identificeren of het voor een overweg mogelijk is met beperkte financiële inspanning de problemen op te lossen.

Pagina 4 van 18


1 INLEIDING

Adviesbureau Goudappel Coffeng heeft een methodiek ontwikkeld die voor het wegverkeer de hoeveelheid hinder bepaalt die ontstaat bij spoorwegovergangen, zowel voor de huidige situatie als voor de situatie die zou ontstaan als gevolg van invoering van het programma hoogfrequent spoor (PHS). Prorail en I&M hebben ons, Serge Hoogendoorn en Eric van Berkum, gevraagd een review op deze methodiek uit te voeren. In deze notitie zijn de resultaten van deze review weergegeven. De review heeft plaats gevonden op grond van informatie vergaard op grond van de beschikbare documentatie, i.e. primair het hoofdrapport “Beoordeling overwegsituaties op bereikbaarheid”, van 5 november 2012 (kenmerk RDN062/Abf/0610(2)), de paper “Het effect van treinpassages over spooroverwegen op Bereikbaarheid voor Wegverkeer”, van de auteurs Brederode, Larooij en Aalbers, gepresenteerd op het CVS in 2012, en secundair: de second opinion uitgevoerd door Royal- Haskoning/DHV + reactie daarop door zowel Prorail en Goudappel Coffeng, en de reactie op vragen van de regio en tot slot twee gesprekken met de heren Brederode en Aalbers, beiden van Goudappel Coffeng. Verder is gebleken dat de methode door GC inmiddels is aangepast. Als gevolg zijn ook de rapportages PHS GON: Effectrapportage bereikbaarheid Passage Zutphen-Hengelo (RDN070/Abf/0002), PHS GON: Effectrapportage bereikbaarheid hulpdiensten Passage Zutphen-Hengelo (RDN070/Abf/0002) en de conceptrapportage Beoordeling PHSoverwegsituaties op bereikbaarheid (1e fase) (RDN073/Abf/0001)meegenomen. Het uiteindelijke doel van de methodiek is om bij te dragen aan een prioritering van die overwegen die vanuit een bereikbaarheidsoogmerk een probleem kunnen vormen. Het betreft een eerste selectie (scan), gevolgd door een nadere uitwerking. Deze nadere uitwerking vormt geen onderdeel van de beschreven systematiek en is derhalve geen onderdeel van deze review. Wel worden aanbevelingen gedaan hoe deze aanbevelingen vorm zouden kunnen krijgen. In de review is zoveel mogelijk rekening gehouden met de aard van de toepassing van de tool. Naast het feit dat het gaat om een eerste beoordeling gaat het om een objectieve en zo veel mogelijk kwantitatieve beoordeling en ordening. Deze review beoogt op grond van de beschikbare informatie de volgende vragen te beantwoorden: • Is de beoordelingssystematiek (het stappenplan) als zodanig correct? • Zijn de belangrijkste factoren die de bereikbaarheid bij overwegen beïnvloeden geïdentificeerd en meegenomen in de beoordeling? • Is de rekentool voldoende volledig, gegeven de vragen die ermee moeten worden beantwoord? • Is de methode voldoende onderscheidend om een selectie te maken, gegeven de onbetrouwbaarheid van de invoer? Nota bene: in deze rapportage wordt expliciet onderscheid gemaakt tussen de methode / systematiek, de rekentool en de toepassing van de methode. Het laatste gebeurt op hoofdlijnen omdat op het moment van schrijven nog niet alle overwegen zijn doorgerekend. Dit betekent dat sommige vragen, waaronder het onderscheidend vermogen van de tool, nog niet volledig kunnen worden beantwoord. In iedere sectie van een hoofdstuk wordt een bepaald aandachtspunt besproken. In veel gevallen leidt het aandachtspunt tot een concrete aanbeveling of bevinding. Deze zijn in een kader weergegeven.

Pagina 5 van 18


2 BEOORDELINGSSYSTEMATIEK

Het eerste aspect waarnaar is gekeken is of de gevolgde methodiek objectief en eenduidig is zodat deze reproduceerbare uitkomsten oplevert? En vervolgens, levert de systematiek de juiste antwoorden, gegeven de vraag van de opdrachtgever? Conclusie is dat een objectieve methode is ontwikkeld die in staat is op adequate wijze een ordening te bepalen. Alle hoofdingrediënten zijn aanwezig. De methode is relatief eenvoudig, maar wel correct. In principe kan de methode daarmee worden toegepast om te komen tot een objectieve selectie van overwegen welke een bereikbaarheidsprobleem kunnen veroorzaken. De beoordeling vindt plaats aan de hand van het ‘kwaliteitsniveau van verkeersafwikkeling. Deze bestaat uit vijf onderdelen, t.w. wachttijd gemotoriseerd verkeer, wachttijd langzaam verkeer, mate van overstaan, lengte van wachtrijen in relatie tot afstand relevante kruispunten en voertuigverliesuren (VVU’s). In de oorspronkelijke aanpak zaten diverse punten die nadere aandacht verdienden, t.w.: • Subjectiviteit in beoordeling • Keuze voor de maatgevende situatie • Hoe om te gaan met complexe situaties

2.1

Subjectiviteit in beoordeling aspecten bereikbaarheid De methodiek beoogt een objectieve beoordeling te geven van de bereikbaarheidseffecten. In beginsel worden alle aspecten die de kwaliteit van het afwikkelingsniveau bepalen objectief en kwantitatief bepaald. Daarom wordt het mogelijk om met de methodiek overwegen op een onderbouwde wijze kwantitatief met elkaar te vergelijken. De methodiek doet geen expliciete uitspraak over bereikbaarheidsissues voor hulpdiensten of openbaar vervoer. Er wordt aangeraden dit met lokale professionals te bespreken. Uitgaande van de invulling van het begrip bereikbaarheid die in de methodiek wordt gehanteerd is dit een legitieme oplossing. Zou een meer generieke definitie zijn gebruikt zouden deze aspecten nader kunnen worden gekwantificeerd. De methodiek bepaalt voor elke overweg op een objectieve en traceerbare wijze kwantitatief een aantal aspecten waarmee bereikbaarheidseffecten kunnen worden bepaald.

2.2

Maatgevende situaties In het hoofdrapport wordt gesproken over verschillende maatgevende momenten, de situatie dat het kruisende autoverkeer maximaal is, dat het treinverkeer maximaal is en dat de combinatie van twee niet-maatgevende momenten toch maximale effecten kent. De motivering wordt niet in de rapportages gegeven maar er is mondeling gecommuniceerd dat een overweg in ’alle gevallen’ (alle normale werkdagen) moet functioneren zonder onaanvaardbare 'bereikbaarheidsoverlast'. Daarom is gekozen voor een maatgevende situatie voor wat betreft auto-intensiteiten (de spits) en voor wat betreft sluittijden (de 90ste percentiel wachttijd). Dit is een aanname die niet noodzakelijkerwijs juist is. Een aanbeveling die ook door GC wordt onderschreven is dat het maatgevende uur volgt uit een simulatie van het gehele etmaal.

Pagina 6 van 18


De motivering voor het gebruik van een maatgevende periode is duidelijk. Aanbeveling is wel om uitgaande van de veronderstelling dat een overweg in alle gevallen moet functioneren zonder al te veel overlast, de uitkomsten van een etmaalsimulatie richtinggevend voor de keuze moeten zijn.

2.3

Afhandeling complexe situaties De rekentool geeft niet in alle situaties een bevredigend antwoord. In sommige gevallen is de situatie te complex, zoals bij aanwezigheid van VRI’s nabij de overweg. Hoe met deze situaties wordt omgegaan wordt niet expliciet in de methodiek beschreven. Tijdens het gesprek met GC maar ook in het hoofdrapport is aangegeven dat in dergelijke situaties gebruik zou moeten worden gemaakt van geavanceerdere rekenmethodes zoals een microsimulatie. Vraag is echter of deze suggestie terecht is. In verband met de vergelijkbaarheid van de uitkomsten moet hier enige terughoudendheid in worden betracht. De achterliggende rekenmethoden zijn immers van een andere orde (qua detailniveau, qua aspecten die worden meegenomen) die in het ergste geval kunnen leiden tot behoorlijk afwijkende antwoorden. Deze bevinding wordt door GC gedeeld: uit gesprekken is duidelijk geworden dat een dergelijke aanpak slechts wordt overwogen in een volgende fase. Het is expliciet ook niet de bedoeling uitkomsten van microsimulaties te vergelijken met uitkomsten van andere berekeningen. Hooguit worden uitkomsten van meerdere microsimulaties met elkaar vergeleken. Overigens kan, met beperkte aanpassingen in het gebruik van de methode en de rekentool, voor meer situaties een indicatieve uitspraak worden gedaan dan in de rapportage wordt verondersteld. Zo kan de wachttijd die wordt veroorzaakt door een overweg ook ‘over een VRI heen’ worden bepaald. Met andere woorden: ook indien de wachtrijlengte tot voorbij een VRI zou groeien, dan wel indien de verkeersregeling wordt aangepast op grond van de dicht liggende overweg, dan nog kan de rekentool een uitspraak doen over de extra wachttijd als gevolg van de overweg. Het is dan wel zaak de juiste verkeervraag te beschouwen en op een iets andere manier om te gaan met terugslageffecten. Wachtrijlengtes bepaald in de tool en gemeten in werkelijkheid kunnen dan niet direct worden vergeleken omdat in werkelijkheid een gedeelte van de wachtrij voor de VRI staat te wachten en dus niet voor de overweg.

Pagina 7 van 18


3

HINDERFACTOREN

In dit hoofdstuk kijken we nader naar de hinderfactoren die zijn gebruikt om bereikbaarheidseffecten te kwantificeren. Hierbij wordt ook kort ingegaan op de keuze van de grenswaarden voor de uiteindelijke beoordeling en de rol van kosten voor eventuele oplossingen van geconstateerde problemen. Daarbij kijken we hoe deze grenswaarden worden gebruikt bij de uiteindelijke prioritering en naar de uiteindelijke beoordeling.

3.1

Identificatie en keuze hinderfactoren De methodiek gaat uit van een vooraf bepaalde definitie van het begrip bereikbaarheid. Op basis van deze definitie zijn aspecten geïdentificeerd die effecten op bereikbaarheid bepalen. De gevolgde rekenmethode is gegeven deze uitgangspunten correct. Echter, de uitkomsten van de beoordeling kunnen op een relatief eenvoudige wijze verder worden gebruikt om een ordening aan te brengen. Zo hebben alle aspecten betrekking op het netwerk of onderdelen daarvan zoals wegvakken. Het gaat om wachttijden, kans op overstaan etc. Het specifieke belang dat verschillende groepen van verkeersdeelnemers hechten aan de verschillende aspecten wordt hierbij niet of slechts beperkt meegenomen. Bij het bepalen van grenswaarden wordt de beoordeling van bijvoorbeeld fietsverkeer wel meegenomen, maar hier wordt eerder gedoeld op de waardering van tijd. Hierbij kunnen we denken aan verschillende soorten verkeer, zoals vracht of personen, maar ook speelt bijvoorbeeld motiefverdeling een rol. Verder is het met de gehanteerde definitie niet goed mogelijk ruimtelijke aspecten van bereikbaarheid nader te kwantificeren Hooguit voor hulpdiensten en OV bedrijven wordt dit opgelost door uitkomsten van de beoordeling met deze partijen te communiceren. Tot slot wordt het begrip betrouwbaarheid van de bereikbaarheid niet expliciet meegenomen terwijl dit voor vele gebruikersgroepen wel heel belangrijk is.

De methodiek hanteert een duidelijke definitie van het begrip bereikbaarheid. Op basis hiervan zijn de gehanteerde aspecten verdedigbaar. Echter, bij de uiteindelijke beoordeling van de resultaten bevelen wij aan om de waardering die verschillende weggebruikers geven aan reistijd of wachttijd, met daarbij het aspect betrouwbaarheid, mee te nemen.

3.2

Grenswaarden beoordeling: keuze en gebruik Een belangrijk aandachtspunt in deze review is de manier waarop wordt omgegaan met gemiddelden en hoe deze zijn gekoppeld aan grenswaarden die uiteindelijk leiden tot een beoordeling en een prioritering van overwegsituaties. In hoofdstuk 4 wordt ook in dit verband nader ingegaan op het aspect variatie en stochastiek. In de huidige aanpak worden de verschillende aspecten die bereikbaarheid bepalen verder gekwalificeerd. Een voorbeeld hiervan is de beoordeling van de afwikkeling gemotoriseerd verkeer die de beoordeling goed, voldoende, acceptabel of slecht krijgt op basis van het feit of een wachttijd al dan niet binnen een bepaald interval valt. Meer algemeen wordt de methode gehanteerd waar de berekende gemiddelde waarde voor een bepaald aspect wordt geconfronteerd met een grenswaarde, zodat vervolgens een beoordelingspredicaat kan worden afgegeven. Deze aanpak verkleint het onderscheidend vermogen van de methode. In bijlage 2 wordt kort toegelicht waarom. De keuze voor deze

Pagina 8 van 18


werkwijze wordt gemotiveerd omdat zo de lokale beoordeling voor wegbeheerders eenvoudig en inzichtelijk kan worden gemaakt, en dat zo de resultaten vergelijkbaar kunnen worden gemaakt met vertragingen bij geregelde kruispunten. Hierbij wordt dus verondersteld dat wachttijden bij overwegen door weggebruikers op dezelfde manier worden ervaren als bij VRI’s. Er is op dit terrein weinig literatuur beschikbaar dus kan in deze review hiervoor ook geen direct alternatief worden aangedragen. Daarbij komt dat de veronderstelling is gebaseerd op de CROW uitgave ‘Barrièrewerking’ en op interviews met een aantal experts binnen Prorail. Wel wordt aanbevolen goed te kijken naar het effect van de keuze van de grenswaarden: leiden andere keuzen voor de (subjectieve) grenswaarden voor goed, slecht, etc., tot grote wijzigingen in de prioritering? Zoals ook later in deze review wordt aangegeven, is het belang van een gedegen gevoeligheidsanalyse groot. Rest de vraag: is het überhaupt wel noodzakelijk om de grenswaarden te gebruiken voordat een ordening wordt gemaakt? De beoordeling ‘goed’, ‘slecht’, etc., lijkt weliswaar nuttig voor de communiceerbaarheid, maar werkt vertroebelend ten aanzien van het kunnen onderscheiden van verschillen in overwegsituaties. Hooguit kan bijvoorbeeld de 1-minuut streefwaarde voor een gemiddelde wachttijd als benchmark worden gebruikt voor de communicatie met wegbeheerders. We bevelen aan om normwaarden niet toe te passen op gemiddelde uitkomsten van de rekentool, maar eerder te bepalen welk deel van het wegverkeer (langzaam of gemotoriseerd) een ‘goede’, ‘voldoende’, ‘acceptabele’, ‘acceptabele tot slechte’, of ‘slechte’ vertraging oploopt voor de beschouwde overwegsituatie. Door vervolgens rekening te houden met het gebruik van de overweg (intensiteit), kunnen worden bepaald hoeveel weggebruikers per etmaal in deze categorieën vallen en hierop kan vervolgens de prioritering worden gebaseerd. In de rekentool zijn alle gegevens voorhanden om een dergelijke verdeling te kunnen berekenen. Daarnaast is de aanbeveling te overwegen kwalificaties als goed of slecht geheel achterwege te laten.

3.3

Kosten en baten verbeteringen Ten aanzien van de beoordelingsfactoren tot slot een opmerking over de kosten van het (deels) oplossen van het probleem. Het is niet ondenkbaar dat de verwachte kosten voor sommige over-wegsituaties beduidend groter zijn dan voor andere (ter illustratie: misschien kan in sommige gevallen het aanpassen van een VRI regeling soelaas bieden, of het verschaffen van informatie over alternatieve routes). De aanbeveling is dus te overwegen om per overwegsituatie een indicatie te geven of er een aanpassing van de verkeerssituatie denkbaar is met relatief lage kosten terwijl toch een groot gedeelte van de problemen worden opgelost (‘laaghangend fruit’) Op deze wijze hoeft dan niet een volledige KBA te worden uitgevoerd, maar kan toch een indicatie worden gekregen van makkelijk oplosbare situaties.

Pagina 9 van 18


4 REKENMETHODE

In de basis is de ontwikkelde rekentool zeer geschikt om de hinder per overwegsituatie op correcte wijze te benaderen. Een aantal aandachtspunten ten aanzien van het gebruik van de tool binnen de methodiek is inmiddels al aan de orde gekomen. In dit hoofdstuk staan we kort stil bij enkele aandachtspunten ten aanzien van de rekenmethode zelf. Hierbij moet wel geconstateerd worden dat de rapportages een summier beeld geven van de rekenmethode, maar dat in de gesprekken met GC een flink aantal zaken zijn verduidelijkt. In de rekenmethode wordt gebruik gemaakt van 'simplified kinematic wave theory', waarbij traditionele schokgolftheorie (Lighthill, Whitham en Richards, 1956) wordt gecombineerd met van een driehoekig fundamenteel diagram zoals voorgesteld door Newell (1993). Op zich is deze methode correct maar meer recent werk van onder meer Viti geeft een veel beter beeld van de state- of-the-art, en daarbij meer inzicht in overstakansen en daarmee in de betrouwbaarheid. In onderstaande worden per sectie de belangrijkste aandachtspunten ten aanzien van de rekentool besproken. Met name: • De fluctuaties in vraag en aanbod van het wegverkeer • Blokkade en terugslageffecten • De rol van het veldwerk en validiteit van de tool en de input

4.1

Fluctuaties in vraag en aanbod wegverkeer Verkeer is een stochastisch proces. Dit geldt voor zowel het treinverkeer als voor het wegverkeer. Aan de ene kant wordt in het hoofdrapport aangegeven dat het meenemen van stochastiek in beide processen aandacht verdiend. Aan de andere kant stelt men op pag. 11: “de prognose van de toekomstige dichtligtijden is een van de meest belangrijke onderdelen…”.. Echter, naar onze mening is wegverkeer net zo belangrijk! Inmiddels is door GC een korte notitie opgesteld waar een indicatie wordt gegeven van het belang van variatie in het wegverkeer. Hiervoor is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd voor de top20 overwegen. Conclusie is hier dat het meenemen van stochastiek aan de wegkant inhoudelijk misschien wel beter is maar niet noodzakelijk daar het niet tot geheel nieuwe inzichten leidt. Wij zijn niet overtuigd van deze redenering, met name niet omdat voor intensiteiten de afwijking t.o.v. gemiddelde waarden voor kleine tijdintervallen heel groot kan zijn. Dit aspect lijkt niet meegenomen in de analyse. Voor het treinverkeer wordt op een correcte manier rekening gehouden met de rol van stochastiek. Het wegverkeer verdient echter dezelfde aandacht. Het gaat dan om zowel de stochastiek in het aankomstproces van het verkeer als om stochastiek in de capaciteitswaarden. Op dit moment zijn de twee verkeersprocessen (weg en trein) niet op hetzelfde detailniveau gemodelleerd. Wanneer het aankomstproces van het wegverkeer ook als stochastisch zou worden beschouwd, dan kan worden aangetoond dat dit behoorlijke consequenties kan hebben voor de wachtrijvorming. Dit is met name van belang in situaties waarin er mogelijk sprake is van terugslag effecten of blokkadevorming. In dergelijke situaties wordt dan geen uitspraak gedaan over of er al dan niet terugslag optreedt, maar wordt eerder berekend wat de kans is op terugslag. Dit geeft een zuiverder en meer genuanceerd beeld. In bijlage 3 is een rekenvoorbeeld weergegeven.

Pagina 10 van 18


Een vergelijkbare redenatie gaat op voor de gehanteerde capaciteitswaarden: de capaciteit is geen constante waarde, maar heeft een (natuurlijke) spreiding. Het effect van deze spreiding is weliswaar wat minder groot dan voor de vraag, maar juist door de wisselwerking van de twee stochastische variabelen is het uiteindelijke stochastische proces (i.e. de wachtrijlengte) sterk aan fluctuaties onderhevig (zie QUAST methode; zie dictaat “Verkeersstroomtheorie- en simulatie, S. Hoogendoorn”). Hierbij wordt gedifferentieerd naar wegtype, waarbij samenstelling verkeer (vracht, personen), vormgeving overweg, situatie stroomafwaarts van de overweg etc. niet direct zijn meegenomen. De aanbeveling is derhalve om het gehanteerde detailniveau voor het modelleren van het wegverkeer in overeenstemming te brengen met dat van het treinverkeer. Dit impliceert onder meer dat rekening moet worden gehouden met de fluctuaties in vraag en aanbod. Hiervoor is het nodig om per overweg naast informatie over (gemiddelde) intensiteiten ook inzicht in variatie te hebben, daar deze sterk situatie afhankelijk kan zijn. 4.2

Blokkade en terugslageffecten Het inschatten van de effecten van terugslag als gevolg van een te lange wachtrij gebeurd op een subjectieve wijze. De vraag is waarom voor een subjectieve beoordeling is gekozen. Bij het bepalen van de effecten van terugslag dient rekening gehouden te worden met de oriëntatie van het verkeer. Immers, indien verkeer dat de overweg moet passeren wordt gehinderd door de blokkade die door dezelfde overweg wordt veroorzaakt, dan is er de facto geen sprake van blokkadevorming. Nota bene: in deze gevallen is de effectieve wachtrijlengte gelijk aan de wachtrij op de hoofdrichting + die op de zijrichtingen; dit geldt ook voor ‘verschoven wachtrijen’ bij stroomopwaarts gelegen VRI’s. Wordt verkeer geblokkeerd dat niet de overweg hoeft te passeren, dan is er wel sprake van effectieve blokkadevorming. Het gaat dan om verkeer dat geen wachttijd zou hoeven ervaren. Op dit moment wordt hier geen rekening mee gehouden. Overigens wordt in de nieuwe methodiek wel de wachtrijlengte in relatie tot het eerste bovenstrooms gelegen relevante kruispunt gebracht. Hiermee kan een uitspraak over blokkades en terugslageffecten worden gedaan. De aanbeveling is dan ook om te onderzoeken in hoeverre blokkadevorming op een meer objectieve wijze kan worden meegenomen rekening houdend met de oriëntatie van het verkeer

4.3

Veldwerk en validiteit invoer De rol van het veldwerk wordt uit de rapportage niet duidelijk. Navraag bij GC leert dat metingen zijn uitgevoerd die laten zien dat de rekenmethode bij gegeven dichtligtijden en gegeven intensiteiten de juiste wachtrijlengte voorspelt. Echter bij toepassing van de tool moet ook inzicht zijn hoe goed de gebruikte intensiteiten en dichtligtijden zijn. In de rapportages wordt gesproken over piekbelasting, etmaalintensiteit en uurintensiteit maar hoe deze grootheden van elkaar afhangen blijft onduidelijk. In beginsel wordt uitgegaan van 5-minuten intensiteiten, die overigens met uit het MON bepaalde spitsprofielen uit etmaalintensiteiten kunnen worden bepaald. Ook al wordt hierbij uitgegaan van stedelijkheidsklasse, nog steeds lijkt dit een te grove benadering van de werkelijkheid.

Pagina 11 van 18


Ook is niet duidelijk op welke wijze het ‘veldwerk’ precies is uitgevoerd, bijvoorbeeld de duur van de metingen (hoeveel dagen, uren), verwerking van fouten, het spitsuur-aandeel, variaties in metingen). GC geeft verder aan dat toepassing van de tool met daarbij de invoergegevens een ‘vertrouwenwekkend’ beeld heeft laten zien. Inspectie van de resultaten lijkt dit te onderschrijven. Toch is niet geheel duidelijk aan welke eisen moet worden voldaan. Een statistische analyse ontbreekt. Daarmee is onduidelijk wanneer is een uitkomst ‘goed gereproduceerd’, of ‘redelijk goed’ of ’vertrouwenwekkend’ is of wanneer dat niet het geval is. Ook wordt niet altijd duidelijk wat er nu voor zorgt dat een uitkomst van mindere kwaliteit is: bijvoorbeeld welk specifiek onderdeel in de invoer hier debet aan is.

Het verdient aanbeveling om de validatie van de tool op grond van het veldwerk systematischer op te zetten, gebruikmakend van vooraf vastgestelde werkwijze, criteria ten aanzien van de validiteit van de invoer en van de uitkomsten van de tool.

Pagina 12 van 18


5 TOEPASSING VAN DE METHODIEK Uiteindelijk wordt de methodiek gebruikt om een aantal overwegsituaties te ordenen naar mate van hoeveelheid hinder. Om deze toepassing te kunnen beoordelen onderscheiden we een drietal aspecten: • Kwaliteit van de invoer • De gevoeligheid voor fouten in de invoer en aannames in de parameterwaarden • Het gebruik van de ordening

5.1

Kwaliteit invoer in relatie tot uitkomsten systematiek Gegevens (invoer, parameters) zijn altijd onderhevig aan fouten. De mate waarin de uitkomsten van de systematiek afhankelijk zijn van deze fouten is dus relevant. Belangrijkste invoergrootheden zijn het basisuurpatroon en de verkeersintensiteiten. Er wordt uitgegaan van basisuurpatronen zoals door de opdrachtgever zijn aangeleverd. Variaties in aankomsttijden worden met een Monte Carlo Simulatie (i.h.b. Halton trekkingen, om de rekentijd te verkorten) doorgerekend, maar wel steeds op basis van de aangeleverde uurpatronen. Met name voor de toekomst zou er enig inzicht moeten zijn in hoeverre deze patronen zeker zijn, en wat mogelijke andere uurpatronen kunnen zijn. Hoewel dit niet exact is geformuleerd lijken in een aantal gevallen uurintensiteiten afgeleid uit etmaalintensiteiten, door gebruik te maken van een etmaalprofiel. Voor elke overwegsituatie wordt hetzelfde etmaalprofiel van toepassing verklaard hier wordt wel onderscheid gemaakt in 3 stedelijkheidsklassen (laag midden hoog). Dit is een benadering, want in werkelijkheid zullen profielen per overwegsituatie verschillen. Onduidelijk is hoe groot is de variatie is, en dus hoe valide de gebruikte aanname is. Dit is met name van belang omdat niet duidelijk is hoe gevoelig de methodiek voor deze aanname is. Vergelijkbaar met deze constatering is het gebruik van de NSL data, welke zijn verrijkt met modeldata van GC. Voor beide databronnen geldt dat niet duidelijk is wat het kwaliteitsniveau is, en welke fout hier kan worden verwacht. Wegbeheerders zelf voeren de gegevens in of controleren de gegevens. Daarmee wordt voorkomen dat intensiteiten een onderschatting van de werkelijkheid zijn, maar de mate van afwijking blijft onduidelijk. De pilotsituaties lijken overigens een uitgelezen gelegenheid om dit nader te analyseren. Op grond van deze constatering wordt aanbevolen een gedegen foutanalyse uit te voeren op grond van de data uit de pilot. De vastgestelde afwijkingen zouden geconfronteerd moeten worden met de toegestane foutmarge die volgt uit de gevoeligheidsanalyse van de methodiek. Verder is een aanbeveling om eerst een grove indeling te maken van mogelijke probleemsituaties, gebaseerd op modeluitkomsten. Deze eerste selectie zou dan nader moeten worden geanalyseerd met gebruik making van telgegevens.

5.2

Gevoeligheidsanalyse Naast een inzicht in de omvang van de fouten in de invoer is inzicht in de gevoeligheid van de methode voor dergelijke fouten (en andere aannames) van groot belang. In situaties waarin er sprake is van aanzienlijke onbetrouwbaarheid in de invoer en de parameters is het integreren van een gevoeligheidsanalyse op de uitkomsten van de methode een goede gewoonte. Een gevoeligheidsanalyse omvat een systematische analyse van de effecten van

Pagina 13 van 18


veranderingen in de invoer en de gehanteerde parameters op de uitkomsten (de scores en de ordening) van de systematiek. Ten aanzien van de invoer geeft een gevoeligheidsanalyse dus inzicht in hoeverre fouten in de invoer aanleiding kunnen zijn tot een foutieve ordening; ten aanzien van de parameters geeft een gevoeligheidsanalyse inzicht in hoe aannames invloed hebben op de uitkomsten. Door een gevoeligheidsanalyse toe te passen kan niet alleen een gemiddelde score worden bepaald voor iedere overweg, maar kunnen ook gevoeligheidsgrenzen worden aangegeven. Op deze manier kan inzicht worden verkregen in de robuustheid van de uitkomst, de ordening, en wordt dus genuanceerder omgegaan met onzekerheden in de invoer en de parameters. Het verdient aanbeveling een gevoeligheidsanalyse onderdeel te maken van de methode. Daarnaast wordt aanbevolen de uitkomsten van deze analyse te analyseren met de geconstateerde foutmarges in de invoer. Dit geeft een goed beeld van de robuustheid van de uitkomsten van de methodiek.

5.3

Gebruik ordening Het laatste aspect dat aandacht verdient is hoe om te gaan met de uitkomsten van de methodiek. Op dit moment wordt de methodiek zodanig toegepast dat van een bepaalde verzameling overwegsituaties wordt geordend op basis van hinder. Dus van elke twee overwegsituaties kan in beginsel worden gezegd dat de ene situatie meer hinder oplevert dan de andere. Om dit kunnen doen moeten alle overwegsituaties worden doorgerekend. Dit is waarschijnlijk onnodig. De verwachting is dat in veel gevallen de problemen beperkt zijn en ook zullen blijven. De pilot-exercities laten bijvoorbeeld zijn dat alleen met lange dichtligtijden of hoge intensiteiten problemen zijn te verwachten. In het voorgaande hebben wij een aantal aanbevelingen gedaan die wellicht een wijzing in werkwijze tot gevolg hebben. Ten eerste is geconstateerd dat hinder uit meerder onderdelen kan bestaan, bijvoorbeeld vertraging voor langzaam verkeer en voor autoverkeer en de totale vertraging (worden in de vernieuwde aanpak gedaan), veiligheid vertraging voor verkeer dat niet van de overweg gebruik maakt, bereikbaarheid van locaties de kans op grote vertraging etc.. Dit maakt dat niet voor alle gevallen kan worden aangegeven of de ene situatie beter is dan de andere. Verder is aangegeven dat een foutenanalyse en een gevoeligheidsanalyse onderdeel zouden moeten zijn van de methodiek. Dit zou betekenen dat voor elke overwegsituatie meerdere scenario’s moeten worden doorgerekend, terwijl op voorhand al kan worden gezegd dat voor een groot gedeelte van de overwegen geen bijzondere problemen zijn te verwachten en dit dus ook niet nodig is. Onze aanbeveling is daarom de volgende: 1. Bepaal op basis van de nu gehanteerde invoer (dus basisuurpatroon en modelwaarden voor intensiteiten) de factoren die hinder bepalen. 2. Selecteer, bijvoorbeeld met een clusteranalyse die overwegsituaties die in aanmerking komen voor nadere analyse. (Naar verwachting is dit maar een beperkt aantal) 3. Voer een gevoeligheidsanalyse uit voor dit cluster, en bepaal daarbij ook of er mogelijkheden zijn om met beperkte financiële inspanningen problemen op te lossen. 4. Selecteer opnieuw met bijvoorbeeld een clusteranalyse die overwegen die voldoende problemen hebben. 5. Bepaal met bijvoorbeeld een MCA de uiteindelijke ordening.

Pagina 14 van 18


Bijlage 1 Op grond van de resultaten uit de pilot zien we dat het meenemen van het gebruik een in een andere ordening kan resulteren. Onderstaande tabellen tonen overzichten van de pilotresultaten. Hierin is de collectieve wachttijd benaderd door de etmaalintensiteit te vermenigvuldigen met de wachttijd (dit is een overschatting, maar dat maakt voor de ordening niet uit). Uit de verschillen in de tabellen wordt duidelijk dat indien gebruik expliciet wordt meegenomen, een andere ordening resulteert dan wanneer dat niet het geval is. Gebruiken we de gemiddelde wachttijd als criterium, dan zien we dat een aantal situaties (7, 14, 20) hoog eindigen. Dit terwijl andere situaties (15, 3) waarvan de collectieve wachttijden veel groter zijn relatief laag eindigen. Kijken we in het bijzonder naar situatie 14 (nr. 4) in vergelijking tot situatie 3 (nr. 8) . De collectieve wachttijden in situatie 14 bedragen minder dan 100 uur (per etmaal). Voor situatie 3 is dit meer dan het dubbele (207 uur per etmaal). Wat ook opvalt is dat een aantal overwegsituaties die hoog in de lijst op grond van de collectieve wachttijden staan, de beoordeling ‘Acceptabel (A)’ of ‘Acceptabel tot Slecht (AS)’ hebben gekregen (met name situatie 6 en situatie 3). Tabel 1 Prioritering situaties pilot op grond van gemiddelde wachttijd.

Pagina 15 van 18


Tabel 2 Prioritering situaties op grond van collectieve wachttijden.

Pagina 16 van 18


Bijlage 2

Ter illustratie beschouwen we het gebruik van de gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer. Stel er is sprake van een gemiddelde dichtligtijd van 60 seconde (bijv. situatie 3 uit de pilot). Omdat wordt verondersteld dat er bij langzaam verkeer geen wachtrijvorming optreedt, is de gemiddelde wachttijd voor langzaam verkeer pakweg de helft van de gemiddelde dichtligtijd (30 seconden). Bij een uniform verdeeld aankomstpatroon betekent dit echter wel dat 25% van het langzaam verkeer en wachttijd ondervindt die volgens de CROW norm (zie pag. 15) ‘tussen acceptabel en slecht’ is. Alleen naar het gemiddelde kijken geeft dus in zekere zin een vertekenend beeld. Bovendien is het zo dat indien we naar gebruik kijken, met andere woorden rekening houden met de intensiteit, verschillen tussen twee overwegsituaties mogelijk niet tot uitdrukking komen in de score. Beschouw bijvoorbeeld de situatie waarin overweg A een twee keer zo hoge intensiteit heeft dan overweg B, maar waarin beiden de zelfde gemiddelde wachttijd hebben voor langzaam verkeer. Dan is voor twee keer zo veel mensen de wachttijd bij de overweg in situatie A ‘tussen acceptabel en slecht’ dan in situatie B. Door eerst de norm toe te passen en daarna te kijken naar intensiteit wordt dit verschil niet duidelijk.

Pagina 17 van 18


Bijlage 3

Kijken we eerst naar het aankomstproces van het wegverkeer. Afhankelijk van de aanname die we doen ten aanzien van welke verdeling het aankomstproces beschrijft, zien we dan de spreiding in de wachtrij en de wachtrijlengte als gevolg van de gerealiseerde dichtligtijd aanzienlijk kan zijn. Ter illustratie laat onderstaande figuur de verdeling zien van de wachtrijlengte, waarbij wordt uitgegaan van een piekbelasting van 1200 voertuigen / uur. Dit levert een gemiddeld aantal aankomsten van 20 voertuigen / min (bij dichtligtijd van 60 seconden). Bovendien is aangenomen dat de voertuiglengte 5 meter bedraagt. Het aankomstproces wordt dus stochastisch verondersteld en is verdeeld volgens een zogenaamde Poisson verdeling. Dit is een gangbare verdeling indien de verkeersintensiteit relatief laag is. Wat de figuur laat zien is dat de gemiddelde wachtrijlengte van 100 meter met grote regelmaat wordt overschreden. Ter illustratie, de kans dan de wachtrijlengte groter is dan 125 meter is meer dan 10%. Bovendien zien we dat de kans dat de wachtrij langer wordt dan 150 meter niet verwaarloosbaar is. Deze spreiding zal met name consequenties hebben in situaties waarin er mogelijk sprake is van terugslag effecten of blokkadevorming. In dergelijke situaties wordt er geen uitspraak gedaan over of er al dan terugslag optreedt, maar wordt berekend wat de kans is op terugslag. Dit geeft een zuiverder en genuanceerder beeld.

Fig. 1 Verdeling van de wachtrijlengte bij een Poisson verdeeld aankomstproces.

Pagina 18 van 18

Bijlage 6 Rekenregels wachtrijberekeningen

Hierna volgen de rekenregels wachtrijberekening als gevolg van één overwegsluiting, zoals toegepast in de Wachtrijtool bij Overwegen. Ter illustratie is daarna het resulterende x-t-diagram weergegeven voor een situatie zonder overstaanders en een situatie met overstaanders. Gegeven:

qin v ff cap k strem min g

: instroom intensiteit

t dicht t open

: tijdstip waarop de slagbomen dicht gaan

queue(t dicht )

: wachtrijlengte van een eventuele nog bestaande wachtrij op tdicht

: ‘free flow’-snelheid : capaciteit (=qmax) : stremmingsdichtheid (=kmax)

: tijdstip waarop de slagbomen opengaan

Optimale dichtheid bepalen:

k opt = cap / v ff Dichtheid onder ‘free flow’-omstandigheden bepalen:

k ff = qin / v ff Snelheid waarmee de staart van de wachtrij zich naar achteren verplaatst (dus negatief) bepalen:

ω opbouwend =

qin k ff − k strem min g

Snelheid waarmee de kop van de wachtrij zich naar achteren verplaatst (dus negatief) bepalen:

ω afbouwend =

www.goudappel.nl

− cap k strem min g − k opt


B6-1

Lengte van de wachtrij op topen bepalen:

queue(t open ) = −ω opbouwend * (t open − t dicht ) + queue(t dicht )

Tijdstip waarop de wachtrij geheel is opgelost, bepalen:

t opgelost = t open +

− queue(t open )

ω afbouwend − ω opbouwend

Maximale wachtrijlengte bepalen:

queuemax = (t opgelost − t dicht ) * −ω opbouwend + queue(t dicht )

Tijdstip waarop eerste voertuig t0 bepalen:

t 0 = t dicht −

queuemax v ff

Aantal voertuigen dat te maken krijgt met vertraging bepalen (ex voertuigen die al in queue(tdicht) stonden):

q hinder = (t opgelost − t 0 ) * qin Delta t als gevolg van voertuigen in queue(tdicht) bepalen

Δt =

queue(t dicht ) − ω afbouwend

Aantal vvu bepalen

vvu = q hinder * (t open − t dicht ) / 2 + queue(t dicht ) * k strem min g * (t open + Δt / 2 − t dicht ) NB: Vorenstaande berekeningen worden per individuele sluiting uitgevoerd, waarbij eventuele nog resterende voertuigen uit een vorige sluiting worden meegenomen. Dus wanneer t_opgelost later valt dan t_dicht van de volgende sluiting zal een

queue(t dicht )

berekend worden die bij de berekening van de volgende sluiting wordt

meegenomen. Uit vorenstaande berekeningen volgen direct de uitvoervariabelen per individuele sluiting (dichtligtijd, maximale wachtrijlengte, aantal gehinderde pae’s, voertuigverliesuren, aantal overstaanders). Door te aggregeren (sommeren, middelen, minimum of maximum bepalen) over de tijd worden de geaggregeerde uitvoervariabelen bepaald.


B6-2

X-t-diagram in geval van geen overstaanders uit vorige sluiting ( queue(t dicht ) =0):

Æx

queuemax

schokgolf Trajectorie eerste voertuig in wachtrij

t0

Æt

tdicht

topen

topgelost

queue(tdicht)

X-t-diagram in geval van overstaanders uit een vorige sluiting ( queue(t dicht ) > 0):

schokgolf

queuemax

Trajectorie eerste nieuwe voertuig in wachtrij

Æx

Δt

Æt


t0

tdicht

topen

topgelost

B6-3

Bijlage 7 Stochastiek ‘aan de wegkant’

In de pilotstudie is geconstateerd dat het toevoegen van stochastiek ‘aan de treinkant’ noodzakelijk was. Berekeningen op basis van ‘vaste’ toekomstige dienstregelingen (exacte BUP’s) liet soms een (veel) te mooi beeld zien, soms een (veel) te slecht beeld. Conclusies zouden voor sommige overwegen volledig verkeerd uitvallen, zonder dit onderdeel toe te voegen. In de pilotstudie is tevens aangegeven, dat er naast spreiding in vertreken aankomsttijden van treinen ook variatie ‘aan de wegkant’ is (in intensiteiten van het aankomende wegverkeer). Vanwege het voorkomen van volledig verkeerde conclusies is ervoor gekozen om stochastiek ‘aan de treinkant’ als eerste c.q. direct toe te voegen. Deze keuze is terugkijkend nog steeds te rechtvaardigen. Een indicatieve gevoeligheidsanalyse op de ‘top-20’-overwegen met de laatste versie van de Wachtrijtool met zowel het daadwerkelijk geconstateerde intensiteitpatroon als met het standaard spitsverloop conform de rekentool, laat zien dat er met de werkelijke spreiding in intensiteiten van het aankomende wegverkeer overwegend langere wachtrijen (en daarmee hogere gemiddelde wachttijden voor het gemotoriseerde verkeer) worden berekend. Kortere wachtrijen komen ook voor, maar vertaald naar de belangrijkste indicator (gemiddelde wachttijd voor gemotoriseerd verkeer), zie je nauwelijks afnamen terug. De oorzaak ligt in het feit dat: 1. de kruiselasticiteit tussen intensiteit en wachttijd substantieel groter is dan 1; 2. wanneer je gaat middelen over wachtrijen punt 1 vanzelf leidt tot een netto toename van de gemiddelde wachttijd. Dit is een indicatie dat dit met het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ ook het geval zal zijn. In welke mate is zonder de daadwerkelijke realisatie overigens moeilijk aan te geven (de geconstateerde afwijkingen kunnen wel of geen toevalstreffers zijn).

www.goudappel.nl

Achtergrondrapportage

B7-1

Opvallend bij de herberekening van de ‘top-20’-overwegen is echter wel dat de sterkste effecten zichtbaar zijn bij overwegen die ‘toch al’ als probleemoverweg aangemerkt zouden worden. Dergelijke overwegen zouden in een ‘tweede fase’-onderzoek nader worden beschouwd op intensiteitpatroon, maar ook nader op de realiteitswaarde van de voor het jaar 2020 gebruikte intensiteiten. In hoeverre stochastiek ‘aan de wegkant’ daarmee iets toegevoegd zou hebben, is de vraag. Het probleem zonder stochastiek ‘aan de wegkant’ ligt dan ook waarschijnlijk vooral bij overwegen die nu wellicht ten onrechte (net) niet als probleem worden gezien en bij het onderling vergelijken van overwegen waarbij sprake is van lange wachttijden op beide overwegen. Omdat beide situaties zich voordoen bij wegen met ‘hogere’ intensiteiten (en VVU’s), lijkt het als pragmatische oplossing mogelijk om hierop te scannen (en als ze er zijn dergelijke overwegen alsnog toe te voegen aan de lijst van aandachtsoverwegen) en/of om de verhouding tussen de lengte van de berekende wachtrij en de afstand tot het eerste relevante kruispunt lager te leggen voor het constateren van een eventuele wachtrijproblematiek. Het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ lijkt dus niet direct noodzakelijk, maar zal er daarentegen wel voor zorgen dat de toepassingsmogelijkheden van de Wachtrijtool 2.0 nog verder verbreed worden van een tool die relatieve verschillen tussen bereikbaarheidseffecten van verschillende overwegen inzichtelijk maakt naar een tool die steeds meer absolute bereikbaarheidseffecten van individuele overwegen inzichtelijk maakt. Deze verbreding is feitelijk al eerder volop gaande door het toevoegen van stochastiek, het modelleren van stop-doorsystemen, het berekenen van aankondigingtijden conform ontwerpvoorschriften en gebruik maken van maximum baanvaksnelheden. Samengevat: 1. De keuze voor stochastiek ‘aan de treinkant’ met een hogere prioriteit als stochastiek ‘aan de wegkant’ is ook terugkijkend volledig te rechtvaardigen. 2. Met spreiding in intensiteiten van het aankomende wegverkeer worden gemiddeld overwegend langere wachtrijen (en daarmee hogere gemiddelde wachttijden voor het gemotoriseerde verkeer) berekend dan met het standaardverloop. Dit is een indicatie dat dit met het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ ook het geval zal zijn. 3. De sterkste effecten zijn echter zichtbaar bij overwegen die ‘toch al’ als probleemoverweg aangemerkt worden. 4. Dergelijke overwegen worden in een ‘tweede fase’-onderzoek nader onderzocht op intensiteitpatroon, maar ook nader op de realiteitswaarde van de voor het jaar 2020 gebruikte intensiteiten. In hoeverre stochastiek ‘aan de wegkant’ daarmee iets toegevoegd zou hebben. is de vraag. 5. Er kunnen echter ook overwegen zijn die nu onterecht niet als aandachtsoverweg worden benoemd, of overwegen waarbij er sprake is van lange wachttijden, of beide overwegen onderling niet geheel juist ‘geranked’ zijn. Hiervoor zijn in de toepassing van de huidige systematiek echter pragmatische (tussen)oplossingen mogelijk (zoals het minder scherp hanteren van de streefwaarden als ‘harde grens’, maar ook door overwegen op het criterium ‘lengte van wachtrijen’ eerder als mogelijk probleem te benoemen).


B7-2

6.

Het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ is inhoudelijk beter, maar lijkt niet direct noodzakelijk. Ook zorgt het toevoegen van stochastiek ‘aan de wegkant’ ervoor dat de toepassingsmogelijkheden van de Wachtrijtool 2.0 (nog) verder verbreed worden van een tool die relatieve verschillen tussen bereikbaarheidseffecten van verschillende overwegen inzichtelijk maakt, naar een tool die steeds meer absolute bereikbaarheidseffecten van individuele overwegen inzichtelijk maakt. Hoewel wij het hier inhoudelijk mee eens zijn, sluit dit wel steeds minder aan bij de oorspronkelijke onderzoeksvraag die door ProRail is gesteld, maar wel goed bij inmiddels gestelde vervolgvragen.


B7-3

Bijlage 8 Uitvoer Wachtrijtool

www.goudappel.nl


B8-1

WachtrijTool bij overwegen 2.0

Deventer - Oostriklaan (-2011) Gegevens 'OVERWEG' Geocode/km: Gemeente: Straat: ID: Karakter: Beveiliging:

24 / 3,942 Deventer Oostriklaan 618 Openbare overweg Overwegbomen

Overweg tussen 'Deventer Colmschate' (155 m) en 'Holten' (14718 m) Stop-door systeem bij Deventer Colmschate richting Holten meegenomen. Scenario: Beschouwde periode:

Huidige Situatie (PM1285) 07:00 - 09:00

http://maps.google.com/maps?q=&layer=c&cbll=52.2503736377,6.216&cbp=11,90,0,0,0&ll=52.2503736377,6.216

Gebruik 'SPOOR' Treintype Aantal IC/HSL's: Aantal Sprinters: Aantal Goederentreinen (13% gevulde slots): Totaal aantal treinen:

per uur 4 4 1 9

in beschouwde periode 8 8 2 18

Individuele treinen (per uur): R-520-H-1: Apeldoorn - Enschede IC-110-T-1: Enschede - Den Haag CS G-480-H-1: Amersfoort - Bad Bentheim (D IC-120-H-1: Hoofddorp Opstelterrein - Enschede R-520-T-1: Enschede - Apeldoorn R-521-H-1: Apeldoorn - Enschede IC-120-T-1: Enschede - Hoofddorp Opstelterrein IC-110-H-1: Den Haag CS - Enschede R-521-T-1: Enschede - Apeldoorn

Gebruik 'WEG' Richting 1 (maatgevend etmaal) Bron: Intensiteit (mvt etmaal): Intensiteit (pae/u in besch periode):

Richting 2 Bron: Intensiteit (mvt etmaal): Intensiteit (pae/u in besch periode):

RegioModel 7315 665

RegioModel 4785 439

Resultaten 'SPOOR' Dichtligtijden (richting onafhankelijk) Dichtligtijd per sluiting: Totale dichtligtijd per uur:

Min** 00:00:42 00:08:45

Sluitingen (richting onafhankelijk) Aantal sluitingen per uur:

Min** 7

Gem** 00:01:09 00:10:03 00:49:57 Gem** 8.81

Max** 00:02:50 00:11:02

10:03

Max** 9

gemiddelde dichtligtijd per uur Resultaten 'WEG'

90e perc trekking* 00:00:58 00:00:36 119 258 0.0

00:01:26

waarde per trekking 90ste percentiel

gemiddelde wachttijd wanneer in wawchtrij

00:01:18 00:01:09

Richting 2 Gemiddelde wachttijd in wachtrij: Gemiddelde wachttijd langzaam verkeer: Gemiddelde maximale wachtrijlengte [m]: Maximaal optredende wachtrijlengte [m]: Gem aantal overstaanders per sluiting [pae]:

90e perc trekking* 00:00:51 00:00:36 66 141 0.0

00:01:09

waarde per trekking 90ste percentiel

00:01:00

gemiddelde wachttijd wanneer in wawchtrij

Richting 1 (maatgevend) Gemiddelde wachttijd in wachtrij: Gemiddelde wachttijd langzaam verkeer: Gemiddelde maximale wachtrijlengte [m]: Maximaal optredende wachtrijlengte [m]: Gem aantal overstaanders per sluiting [pae]:

00:00:52

00:01:00

00:00:43

00:00:52

00:00:35

00:00:43 00:00:35

00:00:26

00:00:26

00:00:17

00:00:17

00:00:09

00:00:09 1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451 476 501 trekkingnummer

VVU per uur (gem over alle trekkingen): (0) 02:29:23 * waarde behorend bij 90e percentieltrekking gemiddelde wachttijd in wachtrij ** over alle trekkingen en sluitingen

1 26 51 76 101 126 151 176 201 226 251 276 301 326 351 376 401 426 451 476 501

00:00:00

00:00:00

trekkingnummer

VVU per uur (gem over alle trekkingen):

(0) 01:12:50 WachtRijTool_v1.55.xlsm

Vestiging Deventer Snipperlingsdijk 4 7417 BJ Deventer T +31 (0570) 666 222 F +31 (0570) 666 888 Postbus 161 7400 AD Deventer

www.goudappel.nl [email protected]

Achtergrondrapportage Wachtrijtool

Recommend Documents