Hotmail.cmo En.Ven.be B
Analyse blokrijden aan de hand van empirische data
Bram Dierickx
Thesis voorgedragen tot het behalen van de graad van Master in de ingenieurswetenschappen: Bouwkunde, optie Civiele Techniek Promotor: Prof. L. H. Immers Assessor: Dr. ir. C. Tampère Begeleiders: ir. R. Corthout ir. S. Maerivoet
Academiejaar 2009 – 2010
© Copyright by K.U.Leuven Zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van zowel de promotor(en) als de auteur(s) is overnemen, kopiëren, gebruiken of realiseren van deze uitgave of gedeelten ervan verboden. Voor aanvragen tot of informatie i.v.m. het overnemen en/of gebruik en/of realisatie van gedeelten uit deze publicatie, wend u tot de K.U.Leuven, Faculteit Ingenieurswetenschappen – Kasteelpark Arenberg 1, B-3001 Heverlee (België). Telefoon +32-16-32 13 50 & Fax. +32-16-32 19 88. Voorafgaande schriftelijke toestemming van de promotor(en) is eveneens vereist voor het aanwenden van de in dit afstudeerwerk beschreven (originele) methoden, producten, schakelingen en programma’s voor industrieel of commercieel nut en voor de inzending van deze publicatie ter deelname aan wetenschappelijke prijzen of wedstrijden.
© Copyright by K.U.Leuven Without written permission of the promotors and the authors it is forbidden to reproduce or adapt in any form or by any means any part of this publication. Requests for obtaining the right to reproduce or utilize parts of this publication should be addressed to K.U.Leuven, Faculty of Engineering – Kasteelpark Arenberg 1, B-3001 Heverlee (België). Telefoon +32-16-32 13 50 & Fax. +32-16-32 19 88. A written permission of the promotor is also required to use the methods, products, schematics and programs described in this work for industrial or commercial use, and for submitting this publication in scientific contests.
ii
Voorwoord Het einde van vijf jaar studeren aan de faculteit Ingenieurswetenschappen van de KULeuven is nu bijna bereikt. Het was een prachtige ervaring waar ik enorm veel van heb opgestoken. Daarbij heb ik een technische bagage meegekregen die in de loop van mijn carrière zeker van pas zal komen. In het begin denk je dat vijf jaar studeren na de humaniora nog een eeuwigheid zal duren. Het tegenovergestelde is echter gebleken, mijn tijd aan de universiteit is voorbijgevlogen. Een thesis wordt ook wel eens de kroon op het werk genoemd. Het is het sluitstuk van je universitaire loopbaan. Hierbij rust de verantwoordelijkheid volledig op je eigen schouders. Je dient het werk tot op het bot uit te diepen en op zoek te gaan naar interessante aspecten voor het onderzoek. Hierbij werd ik zeer goed begeleid door verschillende mensen die ik hiervoor zou willen bedanken. Allereerst zou ik mijn promotor prof. Ir. Immers willen bedanken voor de mogelijkheid om deze thesis te kunnen realiseren. Tijdens de contactmomenten gaf hij telkens interessante denkpistes aan die verder konden worden uitgediept. Daarnaast zou ik ook mijn co-promotor dr. ir. Tampère willen danken. Hij was het die me vorig schooljaar de nodige informatie verstrekte over het onderwerp. Dat heeft me er uiteindelijk effectief toe aangezet om hiervoor te kiezen. Ook mijn twee begeleiders, ir. Ruben Corthout en ir. Sven Maerivoet (van TML), wil ik van harte bedanken. Zij hebben mij perfect begeleid door bij alle vergaderingen mee na te denken over bepaalde werkmethodes en denkpistes. Met vragen en problemen kon ik steeds bij hen terecht, waarbij ik alle nodige uitleg kreeg die ik nodig had. Voor het onderzoek had ik informatie nodig van de politie, die ik eveneens wil bedanken voor hun medewerking. Voor deze informatie kon ik beroep doen op hoofdcommissaris Van Butseele en commissaris Van Maele van de wegpolitie Oost-Vlaanderen. Daarnaast was er ook het Verkeerscentrum Vlaanderen die alle meetgegevens van de E40 heeft bezorgd. Hiervoor wil ik in het bijzonder Stefaan Hoornaert bedanken. Als allerlaatste zou ik graag mijn ouders bedanken die mij niet alleen tijdens mijn thesis steunden, maar gedurende heel mijn studieperiode achter mij hebben gestaan.
Bram Dierickx
iii
Inhoudsopgave Voorwoord .............................................................................................................................................iii Inhoudsopgave ....................................................................................................................................... iv Samenvatting......................................................................................................................................... vii Abstract ................................................................................................................................................ viii Lijst van figuren en tabellen.................................................................................................................. ix Lijst van tabellen .................................................................................................................................... xi Lijst van afkortingen en symbolen ...................................................................................................... xii Hoofdstuk 1: Inleiding ........................................................................................................................... 1 Hoofdstuk 2: Algemene probleemstelling ........................................................................................... 3 2.1 Doelstellingen van het blokrijden .............................................................................................. 3 2.2 Besluit ........................................................................................................................................... 4 Hoofdstuk 3: Huidige toepassing van blokrijden ................................................................................ 5 3.1 Theorie ......................................................................................................................................... 6 3.1.1 Visualistie van blokrijden in t-x driagramma ..................................................................... 6 3.1.2 Bepaling tussenperiode en bloklengte .............................................................................. 11 3.1.3 Besluit .................................................................................................................................. 13 3.2 Praktijk ....................................................................................................................................... 13 3.2.1 Het leiden van een operatie ............................................................................................... 14 3.2.2 Begeleidende maatregelen................................................................................................. 16 3.2.3 Toepassing van blokrijden in Nederland .......................................................................... 16 3.2.4 Besluit .................................................................................................................................. 17 3.3 Besluit ......................................................................................................................................... 18 Hoofdstuk 4: Analyse met behulp van empirische data ................................................................... 19 4.1 Meetgegevens............................................................................................................................. 21 4.1.1 Verkeersgegevens van de E40 ........................................................................................... 21 4.2 Bespreking t-x diagramma ........................................................................................................ 24
iv
4.2.1 T-x diagramma (hele dag) .................................................................................................. 24 4.2.2 T-x diagramma (blokrijzone)............................................................................................. 26 4.2.3 Besluit .................................................................................................................................. 28 4.3 Analyse blokstructuur ............................................................................................................... 29 4.3.1 Structuur van een blok in de tijd (horizontale snede) ..................................................... 30 4.3.2 Structuur van een blok in de ruimte (verticale snede) .................................................... 33 4.3.3 Besluit .................................................................................................................................. 36 4.4 Analyse snelheid en veiligheid ................................................................................................. 37 4.4.1 Evaluatie van de snelheid binnenin een blok op verschillende ogenblikken (verticale snede) ........................................................................................................................................... 38 4.4.2 Evaluatie van de afbouw van de snelheid (m.b.v. horizontale snedes) .......................... 40 4.4.3 Evaluatie van de snelheid tussen de verschillende rijstroken ........................................ 45 4.4.4 Besluit .................................................................................................................................. 51 4.5 Analyse intensiteit ..................................................................................................................... 52 4.5.1 Evaluatie intensiteit binnen de blokken ........................................................................... 52 4.5.2 Evaluatie intensieit over de hele blokrijzone ................................................................... 54 4.5.3 Mogelijke verbetering naar doorstroming en veiligheid toe .......................................... 55 4.5.4 Besluit .................................................................................................................................. 56 4.6 Besluit ......................................................................................................................................... 56 Hoofdstuk 5: Gebruik van variabele snelheidslimieten ................................................................... 58 5.1 Aanwezige elektronische snelheidsborden ............................................................................. 58 5.2 Besluit ......................................................................................................................................... 61 Hoofdstuk 6: Besluit ............................................................................................................................ 62 Bijlagen ................................................................................................................................................. 64 Bijlage A: Verkeersstroomtheorie ...................................................................................................... 65 A.1 Microscopisch variabelen ......................................................................................................... 65 A.2 Macroscopische variabelen ..................................................................................................... 66 A.3 Fundamenteel diagram ............................................................................................................. 69 Bijlage B: Knooppunt Zwijnaarde ....................................................................................................... 72 Bijlage C: Zelfgemaakte kaart E40 + aanduiding lusdetectoren ...................................................... 74 Bijlage D: Toepassing blokrijden op rotonde in Joure ...................................................................... 79 D.1 Situatie ....................................................................................................................................... 79 D.2 Blokrijden op rotonde ............................................................................................................... 80 D.3 Evaluatie .................................................................................................................................... 80
v
D.4 Aanpassing infrastructuur........................................................................................................ 81 D.5 Besluit ........................................................................................................................................ 81 Bijlage E: Helbingfilter......................................................................................................................... 82 Bijlage F: Statistische kengetallen ...................................................................................................... 86 F.1 Rekenkundig gemiddelde.......................................................................................................... 86 F.2 De variantie en de standaardafwijking .................................................................................... 86 F.3 Tweedimensionale beschrijvende statistiek ........................................................................... 87 Bijlage G: Snelheid in een blok op verschillende momenten in de tijd ............................................ 90 Bibliografie ........................................................................................................................................... 94 Fiche masterproef ............................................................................................................................ 96
vi
Samenvatting Academiejaar: Departement: Adres: Titel: Auteur: Promotor: Assessor: Begeleiders:
2009 - 2010 Burgerlijke Bouwkunde Kasteelpark Arenberg 40, 3001 Heverlee Analyse blokrijden aan de hand van empirische data Bram Dierickx Prof. L. H. Immers Dr. Ir. C. Tampère Ir. Ruben Corthout en Ir. Sven Maerivoet
In deze thesis wordt de toepassing van het blokrijden grondig geanalyseerd. Hiervoor wordt eerst nagegaan hoe het blokrijden vandaag de dag wordt uitgevoerd en welke verbeteringen men hiermee tracht te bereiken. Daaruit blijkt dat de nadruk vooral ligt op een verhoogde veiligheid door toepassing van deze maatregel. Deze verbetering is afkomstig van de begeleide afbouw naar files toe om op die manier aanrijdingen in filestaart te vermijden. Daarbij komt dat het blokrijden, een inherent veiligere situatie oplevert doordat binnenin de blokken, de snelheidsverschillen tussen de rijstroken beperkt blijven. Bijgevolg zou hierdoor het aantal manoeuvres worden teruggedrongen, die vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. Doordat de focus ligt op een verhoging van de veiligheid, wordt er niet direct een verbetering in de doorstroming verwacht. Er is echter nog nooit concreet onderzoek uitgevoerd of deze maatregelen effectief zorgen voor een verbetering in het verkeer. Door middel van analyses aan de hand van empirische data, verkregen via lusdetectoren in de weg, worden verschillende aspecten van het blokrijden onderzocht. Hiervoor wordt ondermeer gebruikt gemaakt van t-x diagramma die alle meetgegevens in een overzichtelijk geheel plaatsen. Het onderzoek spitst zich eerst toe op de structuur van de blokken, waarbij gekeken wordt naar lengtes en duurtijden van de desbetreffende blokken. Vervolgens wordt dieper ingegaan op de snelheden die in de blokken heersen en hoe de afbouw geschiedt naar vertragingen toe. Binnenin de blokken wordt onderzoek gedaan naar de snelheidsverschillen tussen de rijstroken om te achterhalen of deze effectief beperkt blijven en minder manoeuvres tot gevolg hebben. Uit de resultaten blijkt dat het blokrijden een zekere verbetering qua veiligheid met zich meebrengt. Vervolgens wordt ingegaan op de doorstroming van het verkeer. Daarvan werd geen verbetering verwacht omwille van de focus die tegenwoordig op het veiligheidsaspect ligt. De resultaten geven dan ook aan dat gedurende het blokrijden geen toename van de doorstroming is op te merken. Als laatste onderdeel wordt kort de focus gelegd op het gebruik van variabele snelheidslimieten om een verbetering in de verkeersstroom te realiseren. Op het eerste zicht lijkt dat hierdoor op een snellere manier kan gereageerd worden op veranderingen in de verkeersstroom, wat ten goede komt aan het terugdringen van het aantal incidenten. Het is echter wel zo dat hiervoor (grote) infrastructurele aanpassingen noodzakelijk zijn.
vii
Abstract Year: Department: Address: Title: Author: Promotor: Assessor: Supervisors:
2009 - 2010 Burgerlijke Bouwkunde Kasteelpark Arenberg 40, 3001 Heverlee Analyse blokrijden aan de hand van empirische data Bram Dierickx Prof. L. H. Immers Dr. Ir. C. Tampère Ir. Ruben Corthout en Ir. Sven Maerivoet
In this thesis, the application of platoon driving gets extensively analyzed. First of all, the way how execution takes place today was examined. With it considering which improvements are tried to be reached. All this goes to show that the emphasis lies on increasing the safety by executing this measure. The improvement has to result from an escorted decrease in speed when a traffic jam lies ahead. In this way, collisions at the tail of a jam will be avoided. There is also another aspect that increases the safety. By driving in platoons, the speed differences between lanes remain small. This will result in less manoeuvres executed by the drivers inside the platoons. These manoeuvres are often the cause of accidents. An increase in flow is not expected to occur because the focus of platoon driving lies on safety. Actually, there has never been a concrete investigation whether this measure really provokes the positive effects mentioned before. The analysis was executed on the basis of empirical data, gathered via fixed detectors in the road. For the research, there’s made use of t-x plots which give a nice overview of all the data in time and space. In first place, the structure of the platoons was investigated, by tracing their lengths and durations. Then there has been a closer look at the speeds inside the platoons and how the decrease in speed takes place. Inside the platoons, the speed differences between lanes was examined to check whether there’s really an noticeable improvement. The results confirm that there some kind of progress in safety by executing the measures. A following part describes the flow in traffic, where no improvement was expected because of the focus that lies on safety. The results in this part indicated that no increase in flow was noticed. In the last chapter, the use of variable speed limits is considered to realize a safer traffic flow. At first sight, it seems that automatic devices are able to react in a faster and more reliable way. This is inures the reduction of incidents. Although, the implementation of VSL needs (great) infrastructural modifications.
viii
Lijst van figuren en tabellen Figuur 1: Fundamenteel diagram voor het theoretisch model .......................................................................7 Figuur 2: Fundamenteel diagram met aanduiding van snelheid, dichtheid en intensiteit ..................7 Figuur 3:Drie snedes voor de analyse van de snelheid bij het vormen van de blokken.......................9 Figuur 4: Drie snedes voor de analyse van de intensiteit bij het vormen van de blokken ............... 10 Figuur 5: Lengte van een blok op de t-x diagramma ........................................................................................ 12 Figuur 6: Camerabeelden operatiekamer wegpolitie Oost-Vlaanderen .................................................. 15 Figuur 7: Verschillende voertuigcategorieën ...................................................................................................... 21 Figuur 8: Aanduiding locatie, post en rijstrook .................................................................................................. 23 Figuur 9: Plot van de intensiteiten (in vtg/uur)................................................................................................. 25 Figuur 10: Plot van de snelheden (in km/uur) ................................................................................................... 25 Figuur 11: Detailbeeld intensiteiten (in vtg/uur) ............................................................................................. 26 Figuur 12: Detailbeeld snelheden (in km/uur) .................................................................................................. 27 Figuur 13: Detailbeeld densiteiten (in vtg/km) ................................................................................................. 27 Figuur 14: Detailbeeld van de intensiteiten voor structuur van blokken ............................................... 29 Figuur 15: Aanduiding van horizontale snedes om de 2 km......................................................................... 30 Figuur 16: Sectie op kilometerpunt 36 van minuut 690 tot 795................................................................. 31 Figuur 17: Het blok van minuut 723 tot 732 op kilometerpunt 36 ........................................................... 32 Figuur 18: Detailbeeld intensiteit met aanduiding van één blok ................................................................ 33 Figuur 19: Aanduiding van de verticale snedes ................................................................................................. 34 Figuur 20: Verticale snede op minuut 727 voor één blok .............................................................................. 35 Figuur 21: Figuur met aanduiding van de verticale snedes .......................................................................... 39 Figuur 22: Snelheden op verschillende tijdstippen in een blok .................................................................. 39
ix
Figuur 23: Aanduiding van de horizontale snedes (intensiteitsplot)........................................................ 41 Figuur 24: Aanduiding van de horizontale snedes (op de snelheidsplot) ............................................... 42 Figuur 25: Snede kilometerpunt 32 in de intensiteitsplot ............................................................................. 43 Figuur 26: Snede kilometerpunt 32 in de snelheidsplot ................................................................................ 43 Figuur 27: Aanduiding van gebruikte detectorposten voor bepaling correlatie .................................. 46 Figuur 28: Gemiddelde snelheden per rijstrook van kilometerpunt 36 .................................................. 47 Figuur 29: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 1 en 2.......................................................................... 48 Figuur 30: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 1 en 3.......................................................................... 48 Figuur 31: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 2 en 3.......................................................................... 49 Figuur 32: Aanduiding gebruikte detectorposten ............................................................................................. 53 Figuur 33: Aanwezige portalen in de zone Merelbeke - Drongen .............................................................. 60 Figuur 34: Aanduiding microscopische grootheden ........................................................................................ 65 Figuur 35: Aanduiding van de verschillende soorten meetintervallen .................................................... 67 Figuur 36: De drie fundamentele diagrammen .................................................................................................. 70 Figuur 37: Knooppunt Zwijnaarde .......................................................................................................................... 73 Figuur 38: Luchtfoto rotonde te Joure, de A7 ligt hier horizontaal en de A6 verticaal ...................... 79 Figuur 39: Aanduiding van het effect van de lineaire homogene filters (Bron: [10]) ........................ 84 Figuur 40: Aanduiding zwaartepunt puntenwolk ............................................................................................. 88
x
Lijst van tabellen Tabel 1: Samenvattende tabel van de blokrijzone voor alle dagen ............................................................ 28 Tabel 2: Samenvatting gemiddelde duur, standaarddeviatie en variantie van dal tot dal ............... 32 Tabel 3: Lengte van het blok+hiaat (min 719-731) op verschillende tijdstippen................................ 35 Tabel 4: Samenvattende tabel met gemiddelde bloklengtes voor alle dagen ........................................ 36 Tabel 5: Snelheid in de kop van het blok op verschillende tijdstippen .................................................... 40 Tabel 6: Samenvatting van de resultaten van de snelheden op basis van de horizontale snedes 44 Tabel 7: Samenvatting resultaten van de correlaties voor de drie locaties ............................................ 49 Tabel 8: Samenvatting resultaten van de correlaties voor alle dagen ...................................................... 50 Tabel 9: Samenvatting correlatie tussen niet-blokrijdagen .......................................................................... 51 Tabel 10: Behaalde intensiteiten op verschillende locaties .......................................................................... 53 Tabel 11: Samenvatting resultaten van de behaalde intensiteiten in de blokken ............................... 54 Tabel 12: Samenvatting resultaten van de behaalde intensiteiten over de hele blokrijzone ......... 54 Tabel 13: Samenvatting intensiteiten op niet-blokrijdagen.......................................................................... 55 Tabel 14: Samenvatting snelheden van één blok op verschillende tijdstippen .................................... 90
xi
Lijst van afkortingen en symbolen AID
automatische incident detectie
ccong snelheid waarmee verandering zich bij congestie in opwaartse richting verplaatsen cfree
snelheid waarmee veranderingen zich bij vrij verkeer in afwaartse richting verplaatsen
d
volgafstand van een voertuig [m]
g
volgtijd van een voertuig ten opzichte van een voorligger [min]
h
tijdsgebruik van een voertuig (= g + o) [min]
k
dichtheid [vtg/km]
kc
capaciteitsdichtheid [vtg/km]
kj
dichtheid in een file [vtg/km]
l
lengte van een voertuig [m]
L
lengte van een blok in de ruimte [km]
Ncong normalisatiefactor voor de lineaire laagdoorlaatfilter bij congestie Nfree normalisatiefactor voor de lineaire laagdoorlaatfilter bij vrij verkeer o
bezettingstijd van een voertuig [min]
pae
personenauto-equivalent
q
intensiteit [vtg/uur]
qc
capaciteit [vtg/uur]
r
lineaire correlatiecoëfficiënt
r²
determinatiecoëfficiënt
s
ruimtegebruik van een voertuig (= l + d) [m]
s
standaardafwijking
s²
variantie
sxy
covariantie
tbegin tijdstip waar het blok begint teinde tijdstip waar het blok eindigt u
gemiddelde snelheid [km/uur]
uc
capaciteitssnelheid [km/uur]
uf
vrije snelheid [km/uur]
xii
VSL
variabele snelheidslimieten
w
gewichtsfactor tussen 0 en 1
x
rekenkundig gemiddelde
zcong lineaire laagdoorlaatfilter (bij congestie) zfree
lineaire laagdoorlaatfilter (bij vrij verkeer)
zij
geaggregeerde data per sectie, met i verwijzend naar post xi en jnaar de tijdsintervallen
φcong functie die zorgt voor het “uitsmeren” van data over hele ruimte (bij congestie)
φ free functie die zorgt voor het “uitsmeren” van data over hele ruimte (bij vrij verkeer)
τ
parameter voor het wegfilteren van schommelingen in de tijd
σ
parameter voor het wegfilteren van schommelingen in de ruimte
∆t 0
tussentijd voor het invoegen van agenten [min]
∆t1
tijdsduur van een hiaat tussen twee blokken [min]
xiii
Hoofdstuk 1: Inleiding
Blokrijden is een maatregel die reeds vele jaren wordt toegepast in België en later ook is overgewaaid naar Nederland. Door middel van deze toepassing wordt getracht een verbetering in de verkeersstroom te realiseren. In België, waar het blokrijden op de E40 richting de kust wordt gebruikt, ligt de nadruk op het aspect veiligheid. Deze verbeteringen worden bereikt doordat bij het ontstaan van files, de aankomende verkeersstoom door de agenten in blokken wordt begeleid naar de staart van de file toe. Daarbij komt dat in de blokken zelf een inherent veilige situatie wordt gecreëerd doordat de snelheidsverschillen tussen de rijstroken beperkt blijven. Het gevolg is dat er minder automobilisten zich genoodzaakt voelen om manoeuvres uit te voeren. Het zijn namelijk deze manoeuvres die vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. Of er ook een verbetering naar doorstroming toe is op te tekenen, is zeer de vraag, daar de focus op het verhogen van de veiligheid ligt. Echter, een concreet onderzoek naar de effecten van blokrijden is nog nooit uitgevoerd. In deze thesis zullen, met behulp van empirische data afkomstig van lusdetectoren, bovenvernoemde doelstellingen verder onderzocht worden. Allereerst worden in hoofdstuk 2 kort alle mogelijke doelstellingen van het blokrijden besproken. Vervolgens zal in hoofdstuk 3 aan de hand van een vereenvoudigd theoretisch model het blokrijden bekeken worden. Hoe en waar deze toepassing vandaag de dag in België wordt uitgevoerd is door middel van een interview met de wegpolitie nagegaan. De doelstellingen die hierbij primeren komen duidelijk naar voor in dit onderdeel. Het eigenlijke onderzoek komt in hoofdstuk 4 aan bod, waar met behulp van empirische data het effect van blokrijden op de verkeersstroom onderzocht wordt. Dit hoofdstuk bestaat in feite uit twee grote onderdelen, enerzijds het onderzoek naar de structuur van de blokken en anderzijds de verdere analyse van snelheden, veiligheid en doorstroming. In het eerste deel worden lengtes en duurtijden van de blokken bestudeerd door middel van meetintervallen te bekijken in de t-x diagramma. De bedoeling hiervan is om een beter beeld te verkrijgen van het blokrijden in de praktijk. Het tweede deel behelst het onderzoek naar de afbouw van de snelheden naar congestie toe en de snelheidsverschillen in de blokken die zich instellen tussen de rijstroken. Daarnaast wordt er gekeken naar het effect op de doorstroming door het toepassen van blokrijden. In het laatste hoofdstuk van deze
1
thesis is kort de mogelijkheid bekeken om te werken met variabele snelheidslimieten als alternatieve oplossing. Uit deze studie blijkt dat de vooropgestelde doelstelling om de veiligheid te verhogen behaald wordt door de automobilisten te begeleiden naar files toe. Met behulp van camerabeelden die men analyseert in de operatiekamer worden de agenten op de hoogte gehouden van hoe de verkeerssituatie zich uitbreidt. Bijgevolg heeft dit een positief effect op het aantal incidenten dat zich voordoet. De betrachting om door blokrijden de snelheidsverschillen tussen de rijstroken te beperken en bijgevolg het aantal manoeuvres terug te dringen werd in dit onderzoek in zekere mate bevestigd. Echter, naar doorstroming toe werden er geen duidelijke verbeteringen vastgesteld. De studie die verricht is naar het gebruik van VSL laat toe te besluiten dat door toepassing hiervan op een snellere en meer accurate manier de verkeersstroom kan begeleidt worden. Een grondige evaluatie waarbij ondermeer een volledige kostenbaten analyse zou moeten worden gemaakt, is echter noodzakelijk om een concreet beeld te krijgen van de mogelijke toepassing hiervan op de E40.
2
Hoofdstuk 2: Algemene probleemstelling
De hulpmaatregel “blokrijden” wordt enkel in België en Nederland toegepast. In 1989 werd er in België mee begonnen om de grote verkeersstroom naar kust te begeleiden. Nadien zijn er in Nederland in het jaar 2005 enkele proeven uitgevoerd op de A12 en de A50 [3]. Ook was er in Nederland reeds in 1993 onderzoek gedaan naar de mogelijke toepassing van blokrijden op A27 (traject Everdingen-Lunetten) [6]. De hoofddoelstelling van het blokrijden is om de grote verkeersstromen op een veiligere manier te laten doorstromen. Daarnaast wordt getracht een betere benutting van de weg te realiseren en zo mogelijk meer voertuigen per uur te laten passeren.
2.1 Doelstellingen van het blokrijden Blokrijden is een maatregel waarbij één of meerdere voertuigen van een gemachtigde instantie invoegen in het verkeer. Deze voertuigen nemen vervolgens een snelheid aan die lager is dan de vrije snelheid. Hierdoor zal het verkeer achter deze voertuigen een blok vormen waarin iedereen aan (ongeveer) dezelfde snelheid rijdt. Het overige verkeer dat zich voor de gemachtigde voertuigen bevond, zal met vrije snelheid steeds verder wegrijden waardoor er een gat of hiaat gevormd wordt. Deze actie wordt telkens herhaald doordat gemachtigde voertuigen met een bepaalde tussenperiode ∆t0 invoegen vanaf dezelfde oprit. Deze toepassing heeft als doel enkele verbeteringen in de verkeersstroom te realiseren. Doordat het verkeer in blokken rijdt aan een lagere snelheid worden er minder gevaarlijke manoeuvres uitgevoerd door de automobilisten. Hieronder worden verwisselingen van rijstrook en inhaalbewegingen verstaan. Het gevolg hiervan is dat verwacht wordt dat er minder ongevallen gebeuren en er kan gesproken worden van een verhoogde veiligheid. In het geval van vertraagd verkeer op de weg, is het mogelijk om door middel van blokrijden de aankomende verkeersstroom op een begeleide manier snelheid te laten minderen. Het is namelijk in deze situatie dat er
3
vaak ongevallen gebeuren op de weg. Door de verkeersstroom te waarschuwen en te interveniëren, wordt in feite aan “filestaartbeveiliging” gedaan. Ook hier is de betrachting het aantal ongevallen te reduceren. Als laatste mogelijke verbetering heeft men voor ogen dat de verschillende rijstroken beter benut kunnen worden, wat kan resulteren in een verhoogde bezetting van de aanwezige infrastructuur en mogelijk ook een hogere capaciteit. De gemiddelde snelheid van voertuigen waarbij een maximale intensiteit behaald wordt, noemt men “de kritische snelheid” en ligt lager dan de vrije snelheid. Dit wil zeggen dat deze moet worden opgelegd aan de voertuigstroom. Het zijn de invoegende agenten die aangeven welke snelheid de voertuigen moeten aanhouden. Echter, men dient ook rekening te houden met het feit dat tussen twee blokken (bijna) geen verkeer aanwezig is, wat op zich nefast is voor de benutting van de weg.
2.2 Besluit De toepassing van deze maatregel wordt reeds een hele tijd uitgevoerd door de gemachtigde instanties. De geformuleerde doelstellingen wijzen allemaal in de richting van een verbetering in de verkeerssituatie. Echter, een degelijke evaluatie waarbij wordt nagegaan of de vooropgestelde doelstellingen effectief bereikt worden, is nog nooit gemaakt. Het hoofddoel van deze thesis is dan ook om de voor- en nadelen van blokrijden eens onder de loep te nemen. In eerste instantie moet achterhaald worden hoe het blokrijden vandaag de dag exact wordt toegepast en welke van bovenstaande doelstellingen effectief nog meespelen bij de uitvoering van de operaties. Het eigenlijke onderzoek zal zich voornamelijk toespitsen op de analyse van blokrijden met behulp van empirische data verkregen via lusdetectoren in de rijbaan. In volgend hoofdstuk zal eerst een theoretische beschouwing worden meegegeven. Vervolgens zal dieper onderzocht worden hoe men de dag van vandaag blokrijden toepast en welke doelstellingen hierbij centraal staan.
4
Hoofdstuk 3: Huidige toepassing van blokrijden
Blokrijden wordt in België toegepast op de E40 richting de kust. Tijdens drukke dagen en weekends tracht de politie met behulp van motoragenten de grote verkeersstroom te begeleiden. De wegpolitie van Oost-Vlaanderen doet echter enkel op het grondgebied van hun provincie aan blokrijden. De reden voor het invoeren van deze maatregel is dat op drukke dagen zich een grote hoeveelheid verkeer gelijktijdig naar de kust wil verplaatsen. Door het blokrijden wordt getracht deze grote stroom op een veiligere en gecontroleerde wijze naar de kust te begeleiden. Het aspect “toerisme” speelt hier ook een grote rol, het is immers een feit dat tijdens deze piekdagen het merendeel van het verkeer richting de kust toeristen zijn. De mensen die naar de kust rijden hebben bijgevolg veelal weinig kennis van de situatie op de E40, wat maakt dat de situatie enigszins verschilt van bv. een ochtendspits op de Brusselse ring. In zo’n ochtendspits betreft het voornamelijk woon-werkverkeer, waarbij het merendeel van de automobilisten vertrouwt is met de situatie. Dit hoofdstuk is onderverdeeld in twee grote stukken waarbij in het eerste dieper wordt ingegaan op een vereenvoudigd theoretisch model van het blokrijden. Dit heeft als doel een beter beeld te krijgen van het blokrijden en te achterhalen hoe het blokrijden wordt weergegeven in t-x diagramma. Ook de manier waarop variabelen zoals bloklengte en duurtijd van een blok uit de diagramma kunnen worden afgeleid, wordt in dit onderdeel bestudeerd. Vervolgens wordt in het tweede deel nagegaan hoe blokrijden vandaag de dag in praktijk wordt toegepast. Hierdoor wordt een beter beeld verkregen van wat nu effectief verwacht kan worden naar verbeteringen qua veiligheid en doorstroming toe.
5
3.1 Theorie Als toeloop naar de analyse met behulp van de empirische data wordt kort een vereenvoudigde situatie bekeken op basis van een theoretische model. Op deze manier wordt een eerste idee verkregen hoe blokrijden in de t-x diagramma zichtbaar zal worden. In dit vereenvoudigd model worden echter enkele aannames gemaakt zoals een perfecte ordening in het blok waarbij alle voertuigen even dicht bij elkaar rijden[7][8][9]. Achteraf kan dit alles vergeleken worden met de praktijkresultaten. Daar zal onder meer te zien zijn dat niet alle voertuigen mooi aansluiten in een blok met als gevolg dat er duidelijke verschillen merkbaar zijn in de kop en de staart van een blok. Verder zal er onder meer gekeken worden naar theoretische bloklengtes en hiaten die ontstaan tussen de blokken onderling. Voor wie niet vertrouwd is met de verkeersstroomtheorie wordt kort wat noodzakelijke theorie meegegeven in Bijlage A.
3.1.1 Visualistie van blokrijden in t-x driagramma In wat volgt wordt de situatie bekeken waarbij verschillende agenten zich in de verkeersstroom mengen met een snelheid gelijk aan de kritische snelheid. Op die manier (althans in dit vereenvoudigd theoretisch model) zullen de blokken afwikkelen aan capaciteit. Er wordt hier immers van uit gegaan dat het fundamenteel diagram niet wijzigt. Het fundamenteel diagram dat in deze illustratie is gebruikt, wordt afgebeeld in Figuur 1. Hierbij wordt er van uitgegaan dat de capaciteit van de weg 6900 vtg/uur bedraagt [21]. Het verkeersaanbod opwaarts van de invoegende agenten (qA) wordt gelijk genomen aan 5300 vtg/uur (zie 4.5.3). De volgende agent zal steeds invoegen na een periode van ∆t0 = 8 min (zie 4.3.1). Deze laatste twee waardes werden gekozen op basis van de vaststellingen die in de praktijk werden gedaan.
6
Figuur 1: Fundamenteel diagram voor het theoretisch model
Er wordt hier van het ideale geval uitgegaan waarbij de intensiteit in een blok de waarde van de capaciteit benaderd. De agenten zullen bijgevolg met de kritische snelheid (uc) de blokken gaan vormen. Als getalwaarde voor deze snelheid wordt 90 km/uur gekozen, wat realistisch is in de praktijk op autostrades. De gemiddelde snelheid van de voertuigen opwaarts, bedraagt uA en is gelijk aan 110 km/uur. Op Figuur 2 worden alle bovenvermeldde getalwaarden aangeduid op het fundamenteel diagram.
Figuur 2: Fundamenteel diagram met aanduiding van snelheid, dichtheid en intensiteit
Nu alle nodige gegevens bekend zijn, kan worden nagegaan hoe blokrijden zichtbaar wordt in de t-x diagramma. 7
Een eerste agent begeeft zich vanaf de oprit in het verkeer waarna hij een snelheid uc zal aannemen, die lager ligt dan de vrije snelheid. Het verkeer voor de agent zal verder wegrijden waardoor een hiaat gevormd wordt, het verkeer achter de agent vormt een blok. Na een periode ∆t0 voegt opnieuw een agent vanaf dezelfde oprit in het verkeer waardoor een tweede blok gevormd wordt. De positie waar de agenten invoegen wordt aangeduid met x0. De tussentijd waarmee de volgende agenten invoegen bedraagt ∆t0 . Op Figuur 3 en 4 is duidelijk te zien dat de blokken volledig zijn (anders gezegd, de laatste voertuigen zijn aangesloten) vanaf positie x1. Het hiaat dat ontstaat tussen de verschillende blokken kan worden afgelezen en beslaat een tijdsperiode van ∆t1 . Op de grafieken worden eveneens verschillende trajectories weergegeven in grijze stippellijnen die de posities van een voertuig weergeven doorheen de tijd. Het is interessant om nu eens op verschillende locaties een snede te maken en te kijken naar de snelheden en intensiteiten die zich instellen in de tijd. Daarvoor worden er drie snedes gemaakt op verschillende locaties: • • •
Stroomopwaarts van de invoegende agenten (groen) Op een locatie waar het blok zich aan het vormen is (blauw) Op een locatie waar het blok volledig is (rood)
8
Figuur 3:Drie snedes voor de analyse van de snelheid bij het vormen van de blokken
9
Figuur 4: Drie snedes voor de analyse van de intensiteit bij het vormen van de blokken
In de snedes hierboven wordt gekeken naar zowel snelheid en intensiteit die op bepaalde plaatsen heersen. Voor beide grootheden is het verhaal echter analoog. In zo’n blok is er sprake van een lagere snelheid en een grotere intensiteit ten opzichte van de gewone verkeerssituatie.
10
Wanneer gekeken wordt naar de positie opwaarts van de invoegende agenten is er zoals verwacht niets bijzonders te zien. De voertuigen rijden allemaal met een snelheid uA en de intensiteit bedraagt overal qA. Vervolgens wordt de snede meer afwaarts bekeken, waar het blok zich aan het vormen is. Daar komt duidelijk naar voor dat eerst de snelheid en de intensiteit een tijdje uA respectievelijk qA bedraagt, dit omdat het blokrijden nog niet begonnen is. Nadien is er even een periode waar geen voertuigen rijden, dit komt doordat de agent is ingevoegd en de voertuigen worden opgenomen in het blok. Een poosje later bedraagt de snelheid uc en de intensiteit qc, dit is de situatie in het blok zelf waar de voertuigen de snelheid aannemen van de agent. Het gevormde deel van het blok is dan voorbij gekomen, verder heerst er opnieuw de snelheid uA en intensiteit qA, dit is de snelheid en de intensiteit van de voertuigstroom die nog moet aansluiten bij het blok. Wanneer opnieuw een agent invoegt is een volledig analoog verloop te zien in de grafieken. De laatste snede wordt gemaakt waar het blok volledig gevormd is. Eerst is een periode te zien met snelheid uA en intensiteit qA, waar nog niet met blokrijden gestart is. Nadien is er uiteraard opnieuw een daling te zien die gaat tot 0 voor zowel intensiteit als snelheid. Tenslotte komt men in het blok waar de snelheid uc en de intensiteit qc bedraagt. Na het voorbijkomen van dit blok ontstaat er opnieuw een hiaat doordat een volgende agent in het verkeer is gekomen. Het hele verloop herhaalt zich op identieke wijze.
3.1.2 Bepaling tussenperiode en bloklengte Er is opgelegd dat de agenten met een tussenperiode van ∆t0 = 8 min invoegen in het verkeer. Hierdoor ontstaat er een hiaat tussen de blokken van ∆t1 minuten. Het is nu mogelijk om een verband uit te drukken tussen deze twee parameters. Er wordt één periode beschouwd van de stroomopwaartse (x0) en stroomafwaartse (x1) locatie. Er vanuit gaande dat er geen op- en afritten aanwezig zijn in de beschouwde sectie, kan het volgende afgeleid worden. Het aantal voertuigen dat opwaarts voorbij komt tijdens ∆t0 moet gelijk zijn aan het aantal voertuigen dat afwaarts passeert:
# aantal voertuigen opwaarts = # aantal voertuigen afwaarts ∆t0 .q A = ( ∆t0 − ∆t1 ).qc + ∆t1.0 Hieruit volgt het verband tussen ∆t0 en ∆t1 :
∆t0 = ∆t1.
qc qc − q A
Met de getalwaarden die hiervoor werden aangenomen kan nu het hiaat tussen twee blokken berekend worden:
11
∆t1 = ∆t0 .
(qc − q A ) (6900 − 5300)(vtg / uur ) = (8 min). = 1,86 min 6900(vtg / uur ) qc
Het is ook mogelijk om een uitspraak te doen over de lengte van een volledig blok, die eveneens is af te lezen op het t-x diagram (zie Figuur 5).
Figuur 5: Lengte van een blok op de t-x diagramma
Wanneer een blok volledig is, duurt het ( ∆t0 − ∆t1 ) minuten om aan een snelheid uc volledig te passeren. Bijgevolg is de lengte L van het blok:
L = (∆t0 − ∆t1 ).uc Gebruik makend van het verband tussen ∆t0 en ∆t1 wordt het volgende bekomen:
L=
∆t1.qc .uc ∆t1.uc .(qc − q A ) ∆t1.uc .q A − = (qc − q A ) (qc − q A ) (qc − q A )
Met de cijfergegevens in deze illustratie heeft het blok een lengte van:
L=
∆t1.uc .q A 1,86 min .90 (km / uur ).5300 (vtg / uur ) = = 9, 24 km (qc − q A ) (6900 − 5300)(vtg / uur )
Er dient opgemerkt te worden dat bij de bepaling van de tussentijd en de bloklengte nergens de snelheid van het verkeer opwaarts gebruikt wordt. De oplossing bij dit model is volledig onafhankelijk van de opwaartse snelheid.
12
3.1.3 Besluit Met behulp van deze theoretische benadering van het blokrijden is een beeld verkregen van wat verwacht kan worden in de praktijk. Uiteraard is dit slechts correct “in theorie”. Wanneer gewerkt wordt met de meetgegevens van de detectielussen zullen er heel wat verschillen waar te nemen zijn. Zo is er hier bijvoorbeeld vanuit gegaan dat de agenten exact aan de kritische snelheid rijden opdat het blok een intensiteit qc zou hebben, met als doel de doorstroming te maximaliseren. In de praktijk rijden de agenten niet exact aan de kritische snelheid, waardoor een verbetering van de doorstroming niet direct verwacht wordt (zie 3.2 Praktijk). Dit aspect is zeker interessant om te bekijken met behulp van de meetgegevens in de volgende secties. Een ander verschil met de werkelijkheid is dat er hier vanuit gegaan is dat de agent plots aan 90 km/uur gaat rijden. In werkelijkheid zal de agent invoegen aan de snelheid die op de weg heerst waarna vervolgens stelselmatig zijn snelheid zal afnemen. Daarnaast is er geen rekening gehouden met mogelijke op- en afritten op de weg. In realiteit zullen deze wel aanwezig zijn, wat zorgt voor een afwijking op bovenstaande uiteenzetting. Ondanks belangrijke verschillen geeft deze theoretische beschouwing toch reeds een eerste interessante blik op het blokrijden. Daarbij is eveneens duidelijk geworden hoe verschillende variabelen, zoals duurtijden en bloklengtes, uit de t-x diagramma kunnen worden afgeleid.
3.2 Praktijk Over blokrijden is nauwelijks informatie in de literatuur terug te vinden, dit komt mede doordat deze maatregel slechts in België en Nederland wordt toegepast. Om een zo duidelijk mogelijk beeld te krijgen van hoe het er in België vandaag de dag in de praktijk aan toe gaat, werd een interview afgenomen met commissaris Van Maele van de wegpolitie Oost-Vlaanderen [1]. In een laatste puntje wordt nog kort de toepassing van blokrijden in Nederland besproken. Zoals reeds eerder werd vermeld, is de toepassing van het blokrijden nooit echt diepgaand en theoretisch onderzocht. De ervaring van de wegpolitie geeft wel aan dat het een zinvolle en nuttige maatregel is. Vooral naar verkeersveiligheid toe heeft men het gevoel dat er verbeteringen worden gerealiseerd door toepassing van het blokrijden. Het is echter niet evident om hier objectieve vergelijkingen te maken met de situatie van vroeger waarbij niet werd blokgereden, dit omwille van de grote toegenomen verkeersvraag sinds de invoering van blokrijden in België. De huidige situatie “blindelings” vergelijken met de vroegere situatie is daarom volledig uit den boze. Zo is het bijvoorbeeld niet mogelijk om een volledig statistische analyse te doen met behulp van ongevalgegevens, daar deze vermoedelijk een toename van het aantal ongevallen zouden aangeven. Die toename zou logischerwijze toe te schrijven zijn aan het groter aantal voertuigen op de weg.
13
3.2.1 Het leiden van een operatie De wegpolitie van Oost-Vlaanderen houdt op verschillende drukke dagen verhoogd toezicht op de E40. Dit zijn dagen waarbij grote verkeersstromen verwacht worden richting de kust, bijvoorbeeld omwille van weervoorspellingen en vakanties. Tijdens deze dagen worden voldoende manschappen voorzien en staan de takeldiensten paraat langs de weg. Een snelle interventie is mogelijk waarbij de weg snel kan worden vrijgemaakt. Tijdens deze drukken dagen kan de politie de beslissing nemen om aan blokrijden te doen indien de situatie daar volgens hen om vraagt. Zo zal vooral bij het ontstaan van files de beslist worden om door middel van blokrijden aan filestaartbeveiliging te doen. Agenten zullen bijgevolg in de verkeersstroom invoegen en een blok voertuigen begeleiden naar de filestaart toe. De motoragenten worden in zulke situaties via de controlekamer op de hoogte gehouden van de problemen die zich verder afwaarts voordoen. Het meest kritieke punt dat aan de basis ligt van de verkeersproblemen is het verkeersknooppunt te Zwijnaarde (zie Bijlage B). Het verkeer zal hier afremmen omwille van de beperkte zichtbaarheid door o.a. overbruggingen en de aansluiting van de E17 komende vanuit Antwerpen. Een volledige overzichtskaart van de E40 is terug te vinden in Bijlage C. Een operatie wordt geleid door een (adjunct-) commissaris vanuit het politiekantoor te Gent, die in contact staat met de verschillende motoragenten. Men beschikt daarbij over camerabeelden en tellussen aan de verschillende complexen. Het hele gebeuren wordt grotendeels bepaald op aanvoelen van de leidinggevende persoon, waarbij voornamelijk wordt afgegaan op de camerabeelden om een idee te krijgen van het verkeersaanbod. (De tellussen zijn volgens hen niet volledig betrouwbaar en zijn slechts een soort van indicator). Op de camerabeelden die aanwezig zijn op de verschillende complexen wordt de verkeersstroom waargenomen. Wanneer men de beelden bekijkt van verschillende camera’s, opgesteld op verschillende locaties, is goed te zien hoe de verkeerssituatie zich voortplant in de ruimte. Gemiddeld gezien zijn er zeven motoragenten aanwezig die zorgen voor het vormen van de blokken, waarbij slechts één agent een volledig blok kan begeleiden. Wanneer hun taak erop zit, nemen ze de afrit om opnieuw te beginnen bij de startpositie. De afstand waarover het blokrijden plaatsvindt, is variabel en afhankelijk van de verkeerssituatie. Agenten voegen in vanaf een oprit (bijvoorbeeld Aalst) en na een tussenperiode van ongeveer 10 minuten zal de volgende agent zich in het verkeer begeven. Indien de afstand te klein wordt om het blok voldoende snelheid te laten minderen (meestal ter hoogte van het kritieke knooppunt Zwijnaarde), kan de beslissing genomen worden om de agenten meer opwaarts te laten invoegen. In de meeste gevallen beperkt het blokrijden zich echter tot de zone Aalst - Zwijnaarde over een lengte van ongeveer 23 km. In zéér uitzonderlijke gevallen zal deze zone zich uitstrekken van Affligem tot Nevele, dit is het meest extreme geval met een afstand van ongeveer 46 km.
14
Er zijn in de praktijk verschillende situaties waarbij zal worden overgegaan tot blokrijden op de E40 richting de kust, waarbij het aspect veiligheid centraal staat. Zo zal de wegpolitie tijdens drukke zomerdagen ingrijpen wanneer er zich files vormen omwille van een ongeval of de grote verkeersdrukte. Deze problemen doen zich meestal voor rond het kritieke knooppunt te Zwijnaarde. Het verkeer opwaarts wordt in blokken naar de filestaart begeleid door een afbouw van de snelheid op te leggen. Hierdoor worden botsingen in de staart van de file vermeden. Een andere situatie is diegene waarbij de agenten invoegen om de mobiliteit te garanderen. Er wordt bijgevolg blokgereden om het verkeer op een rustige en veilige manier te laten verlopen. Het is namelijk zo dat in de blokken trager gereden wordt en dat de snelheidsverschillen tussen de rijstroken beperkt blijven. Automobilisten in zo’n blok voeren minder rijstrookwisselingen en inhaalmanoeuvres uit, wat een positief effect heeft naar veiligheid toe. Het zijn immers deze manoeuvres die vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. In deze situatie is zowel het aspect veiligheid en mobiliteit van belang. Er is nog een ander (eerder uitzonderlijk) geval waarbij de politie gebruik maakt van het creëren van een blok. Dit gebeurt als er een obstakel op de weg is terechtgekomen, men gaat dan opwaarts een blok beginnen, waardoor er een gat ontstaat voor dit blok. Bevoegde personen stellen zich op ter hoogte van het obstakel om dit tijdens het gecreëerde gat te verwijderen van de rijbaan. Voor de opvolging van de verkeerssituatie tijdens zulke operaties wordt er bij de wegpolitie in Oost-Vlaanderen onder andere gewerkt met camera’s op de E40 (zie Figuur 6). Het gaat hier echter niet om intelligente camera’s die in staat zijn om tellingen te doen en waarbij verdere verwerking via de pc mogelijk is. Op de beschikbare camerabeelden kan wel duidelijk de toestand van het verkeer gezien worden vanuit de controlekamer. Dit geeft een klaar beeld van de huidige verkeerstoestand waardoor, in combinatie met de gegevens van de tellussen, beslissingen kunnen genomen worden. Een operatie zoals bijvoorbeeld het blokrijden gaat hand in hand met het gebruik van deze beelden.
Figuur 6: Camerabeelden operatiekamer wegpolitie Oost-Vlaanderen
15
3.2.2 Begeleidende maatregelen a. Gebruik van richtsnelheden De wegpolitie van Oost-Vlaanderen beschikt over elektronische verkeersborden waarop richtsnelheden kunnen worden aangegeven in de zone vanaf Merelbeke tot Drongen over een afstand van ongeveer 10 km. De borden tonen richtsnelheden waaraan de bestuurders zich zouden moeten houden. Hiermee wordt de aandacht van de bestuurders gevestigd op een gewijzigde verkeerssituatie stroomafwaarts. Deze maatregel wordt gebruikt voorafgaand en tezamen met het blokrijden. Ook in de “gewone” situatie waarbij verwacht wordt dat het verkeer kan evolueren naar verzadiging, kunnen bepaalde richtsnelheden opgelegd worden. Deze borden worden manueel gestuurd vanuit het controlecentrum bij de wegpolitie te Gent die via de computer aanpassingen kunnen doorgeven. b. Aansluiting E17 vanuit Antwerpen te Zwijnaarde Zoals reeds vermeld werd, is de samenvoeging van het verkeer op de E40 en de automobilisten komende van Antwerpen op de E17 ter hoogte van Zwijnaarde een problematisch punt. Dit is vaak de oorzaak van de vertragingen op en voor het verkeersknooppunt te Zwijnaarde. Vaak wordt getracht de automobilisten komende van de E17 te laten invoegen door van de volledige lengte van de invoegstrook gebruik te maken. Op die manier is er voldoende tijd om een gelijkaardige snelheid te op te bouwen als het verkeer op de E40. Zo wordt vermeden dat mensen met lage snelheid te snel willen invoegen en hinder veroorzaken op de E40. Om dit af te dwingen plaatsen de agenten soms kegels voor het begin van de echte verkeersdrukte die ervoor zorgen dat de automobilisten de hele invoeglengte benutten. Een andere maatregel die soms wordt toegepast, maakt ook gebruik van de aanwezige elektronische verkeersborden. Hierop kan aangeven worden dat de automobilisten op de E40 geen gebruik mogen maken van de rechterrijstrook. Hierdoor krijgt het verkeer komende van de E17 meer ruimte om in te voegen. De voertuigen op de E17 worden echter nooit volledig tegengehouden (“toeritdosering”) en vervolgens doorgelaten tijdens de periodes van verkeersluwte die ontstaan zijn door het vormen van blokken. Dit zou een te grote file veroorzaken op de E17 zelf. Uiteraard zorgt zo’n gat tussen twee blokken wel voor de mogelijkheid dat er meer auto’s kunnen invoegen tijdens die verkeersluwte.
3.2.3 Toepassing van blokrijden in Nederland In 2005 werden in er Nederland proeven uitgevoerd met blokrijden op de A12 (tussen de Duitse grens en knooppunt Velperbroek) en de A50 (tussen Grijsoord en Valburg) die een positief effect opleverden [3]. Het toepassingsgebied van het blokrijden ligt in Nederland echter meer op snelwegtrajecten waar zich dagelijkse files voordoen [4]. Op die manier wordt getracht door kleinere snelheidsverschillen tussen de voertuigen een verbeterde en rustigere doorstroming te verkrijgen. Daarnaast wordt een vermindering van het aantal ongevallen en van aanrijdingen in filestaarten beoogd.
16
Nog een ander verschil met de Belgische toepassing is dat hier gewerkt wordt met auto’s in plaats van moto’s die het verkeer begeleiden. Er bestaat blijkbaar nog een andere toepassing van blokrijden die slechts in zeer uitzonderlijke gevallen kan worden toegepast. In Nederland is het zo, dat op een grote rotonde te Joure problemen ondervonden werden met het invoegen. Daarop is er onderzoek uitgevoerd naar de mogelijke verbetering door middel van blokrijden op deze rotonde. Omdat deze vorm van blokrijden eerder uitzonderlijk is, wordt er hier niet verder op ingegaan. In Bijlage D is wel een korte beschrijving van het probleem en de toepassing van het blokrijden hierop terug te vinden. De informatie die werd teruggevonden over de Nederlandse toepassing was overigens vooral een beschrijving van de taken die de verschillende personen van Rijkswaterstaat binnen de operatie uitoefenen. Een andere paper gaf kort een wiskundige beschrijving van het probleem waarbij op theoretische grond onderzoek gedaan werd naar de mogelijkheid om gebruik te maken van de hiaten die ontstaan tussen de verschillende blokken [6]. Daarbij werd op het einde echter zelf al aangegeven dat deze toepassing van het blokrijden niet haalbaar zou zijn op de voorgestelde trajecten. Om een concreet beeld te krijgen van wanneer blokrijden wordt toegepast en in welke situaties hierop wordt overgaan, is het best informatie te vergaren van de personen die er nauw mee verbonden zijn. Net zoals voor de toepassing in België gedaan werd, zou het interessant zijn om van betrokken personen bij Rijkswaterstaat een interview af te nemen over de toepassing in de praktijk.
3.2.4 Besluit Als conclusie kan gesteld worden dat het blokrijden op de E40 wordt toegepast met als hoofdbetrachting ongevallen te voorkomen en de veiligheid te verhogen. De ervaring van de politie leert hen dat binnenin de blokken bijna nooit ongevallen gebeuren, wat een goede eerste indicatie is voor een toename van de veiligheid. Er is echter geen concreet draaiplan voor handen. Het hele proces is gebaseerd op aanvoelen en ervaring. Bijgevolg is het eveneens afhankelijk van de leidinggevende (adjunct-) commissaris hoe de operatie exact verloopt. Sommige agenten zijn van mening om niet te interveniëren zolang het verkeer overal vlot rijdt. Anderen zullen daarentegen beslissen om reeds vroeger agenten in het verkeer te sturen. Uitgaande van deze informatie kan verwacht worden dat het blokrijden positieve effecten zal opleveren naar veiligheid toe. Zowel naar filestaartbeveiliging als naar een vermindering van het aantal ongevallen in de blokken zelf. Dat er een verbetering qua doorstroming bereikt wordt, lijkt minder voor de hand liggend. Ten eerste omdat het blokrijden meestal gebruikt wordt om de verkeersstroom te begeleiden naar files rond het verkeersknooppunt te Zwijnaarde. Een twee reden is, dat ervaring/aanvoelen en de beoordeling van de verkeerssituatie door middel van camerabeelden, aan de basis ligt van de uitvoering.
17
3.3 Besluit In deze uiteenzetting werd eerst dieper ingegaan op een theoretisch model van het blokrijden waarbij enkele aannames gemaakt werden. Toch was het interessant om een eerste indicatie te krijgen van wat er verwacht kon worden bij de toepassing van het blokrijden. Ook de wijze waarop gegevens gevisualiseerd worden in t-x diagramma en de manier waarop bepaalde variabelen zoals bloklengte en duurtijd van een blok kunnen afgeleid worden, kwam hier uitvoerig aan bod. Dit sterk vereenvoudigd idee van blokrijden moest echter worden bijgesteld. Door middel van een interview met de wegpolitie van Oost-Vlaanderen werden de concrete doelstellingen en de manier van uitvoeren in grote lijnen achterhaald. De hoofddoelstelling van het blokrijden op de E40 is het creëren van een veiligere situatie. Dit gebeurt enerzijds door de voertuigen te begeleiden naar files toe en anderzijds doordat in de blokken zelf een veiligere situatie zich instelt. Dit laatste is het resultaat van een rustigere verkeersstroom waarbij de snelheidsverschillen tussen de rijstroken beperkt worden. Hierdoor zal het aantal manoeuvres dat wordt uitgevoerd, sterk worden teruggeschroefd. Deze manoeuvres zijn vaak de oorzaak van ongevallen op de weg. De ervaring van de politie leert hen dat er binnen de blokken nauwelijks ongevallen voorkomen. Dat er eveneens een verbetering naar doorstroming bereikt wordt, lijkt echter minder voor de hand liggend.
18
Hoofdstuk 4: Analyse met behulp van empirische data
In dit deel van de thesis wordt met behulp van de verkregen meetgegevens van het Verkeerscentrum Vlaanderen een analyse gedaan van het blokrijden op de E40. In de meetgegevens die verkregen werden bij het verkeerscentrum zit al de informatie van de lusdetectoren op de E40 van de periode 2008-2009. Via de verkeerspolitie is informatie verkregen van de dagen waarop effectief werd blokgereden met de bijbehorende tijdspanne. De meetgegevens worden opgemeten op discrete punten door middel van lusdetectoren in de weg. Om deze informatie werkbaar te maken voor de analyses wordt gebruik gemaakt van een filter, de zogenaamde Helbingfilter (zie Bijlage E). Deze filter genereert aan de hand van discrete data van de lusdetectoren een nieuwe dataset waarbij informatie over de hele ruimte wordt “uitgesmeerd”. Het betreft hier een niet-lineaire laagdoorlaatfilter, die rekening houdt met de manier waarop informatie zich voortplant in het verkeer. De kleine schommelingen worden weggefilterd uit de data zodat enkel componenten met lage frequentie door de filter worden gelaten. Het is nu mogelijk om met de verkregen t-x diagramma verdere analyses uit te voeren. Dit hoofdstuk bestaat uit twee grote delen, waarbij het eerste dieper ingaat op de structuur van de blokken. Daarvoor wordt er ondermeer onderzoek verricht naar de duurtijden en lengtes van de blokken. Deze analyses gebeuren door het verloop van de intensiteit te beschouwen op bepaalde locaties en momenten in de tijd-ruimte zone. De hoofdbetrachting van dit deel is om een beter beeld te krijgen van het blokrijden in de praktijk. Daarbij komt dat de variabelen die hier bepaald worden, bij verder onderzoek gebruikt kunnen worden om het blokrijden te optimaliseren. In het tweede deel wordt gekeken naar verschillende aspecten zoals de snelheid en veiligheid. Deze twee zijn bij het blokrijden nauw met elkaar verbonden. Allereerst wordt er gekeken naar de snelheidsverhoudingen binnenin een blok, met als doel een beter beeld van het blokrijden in de praktijk te verkrijgen. Daarvoor wordt in een blok op verschillende tijdstippen een momentopname van de snelheden gemaakt. Uit deze analyse wordt meer informatie gehaald over hoe de snelheid zich verhoudt in de kop van een blok ten opzichte van de staart. In het volgende deel wordt op verschillende
19
locaties in de blokrijzone de gemiddelde snelheid van de blokken bepaald. De bedoeling hiervan is om na te gaan hoe de afbouw van de snelheid door de agenten juist verloopt. Is het zo dat vanaf de agenten invoegen reeds een sterke snelheidsvermindering wordt opgelegd of gebeurt dit pas helemaal op het einde net voor de file? Een andere karakteristiek zijn de snelheidsverschillen tussen de rijstroken, die normaal gezien bij het blokrijden kleiner zijn dan in normale verkeerstoestand. Deze kleinere verschillen zorgen voor een veiligere situatie op de weg doordat minder manoeuvres worden uitgevoerd. Het is namelijk zo, dat wanneer op alle rijstroken aan dezelfde snelheid gereden wordt, er minder inhaalmanoeuvres en rijstrookwisselingen worden uitgevoerd door de automobilisten. Dat laatste zorgt voor een verbetering qua veiligheid, daar zulke manoeuvres vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. Bij deze analyse is er daarom onderzoek gevoerd naar de correlatie tussen de meetgegevens in de blokken op verschillende rijstroken. Binnenin de blokken kan er een zekere samenhang van de snelheden tussen de rijstroken verwacht worden. Om een vergelijking te kunnen maken met de normale situatie zijn er vijf drukke dagen geselecteerd waarop niet werd blokgereden. De correlatie tussen de verschillende rijstroken zal bij deze laatste vijf dagen vermoedelijk heel wat kleiner zijn dan in het geval van blokrijden. Als laatste onderdeel is er met behulp van de meetgegevens een kijkje genomen naar de intensiteiten die behaald worden tijdens het blokrijden. Zowel de intensiteit binnenin de blokken als over de hele blokrijzone (blokken+hiaten) wordt hier geanalyseerd. Ter vergelijking werden opnieuw de vijf drukke referentiedagen (niet-blokrijdagen) onderzocht. Qua doorstroming werd er echter geen verbetering verwacht bij het blokrijden, dit omwille van de nadruk die tegenwoordig op het aspect veiligheid ligt. Uit alle dagen waarop is blokgereden werden er vijf geselecteerd die volledig zijn geanalyseerd. De gevolgde werkmethode wordt in elk deel aan de hand van één blokrijdag (27-07-’08) beschreven. De resultaten van de andere blokrijdagen zullen telkens kort worden weergegeven in een samenvattende tabel. Met behulp van de data worden verschillende analyses uitgevoerd waarbij vaak statistische grootheden berekend worden. In Bijlage F is daarom kort de definitie aangehaald van verschillende statistische kengetallen en de manier waarop deze berekend worden.
20
4.1 Meetgegevens Via de politie werden alle datums verkregen waarop er in 2008 en 2009 aan blokrijden werd gedaan op de E40. Via het Verkeerscentrum Vlaanderen zijn ook alle meetgegevens opgevraagd van de lusdetectoren op de E40 voor die twee jaren [11].
4.1.1 Verkeersgegevens van de E40 Voor het onderzoek is gebruik gemaakt van de meetgegevens verkregen bij het Verkeerscentrum Vlaanderen. De meetgegevens van de E40 wordt verkregen met behulp van enkelvoudige inductielussen. Deze zijn aangebracht in de verschillende open afrittencomplexen. In het wegdek worden groeven aangebracht in de vorm van een rechthoek waarin men een elektrische bedrading aanbrengt. Door deze aan te sluiten op een stroombron wordt er een elektromagnetisch veld gecreëerd. Wanneer een voertuig over de lus rijdt zorgt dit voor een verstoring. De detectoren, die gelegen zijn op de verschillende rijstroken, bepalen het begin en het einde van het voertuig dat erover rijdt [22] [23]. Uit de duur en de aard van de verstoring worden gegevens verzameld. Het betreft informatie over de intensiteit en de gemiddelde snelheid per minuut. Ook de bezettingsgraad kan uit de metingen worden afgeleid. Al deze gegevens worden opgeslagen per voertuigcategorie. Op de Figuur 7 staan de categorieën gerangschikt van 1 tot en met 5. Daarbij dient opgemerkt te worden dat tegenwoordig geen rekening meer gehouden wordt met moto’s (categorie 1), omdat deze zeer slecht gedetecteerd werden door de lussen.
Figuur 7: Verschillende voertuigcategorieën
Het is van belang te onderkennen dat metingen verkregen met behulp van enkelvoudige lussen niet 100 procent betrouwbaar is. Men moet met grote voorzichtigheid omgaan met de verkregen informatie. Vooral in de extreme gevallen van zeer weinig verkeer of congestie is de nauwkeurigheid van de gemeten snelheden
21
betwistbaar. De reden waarom men vroeger dit soort detectoren in grote getale heeft aangelegd is eenvoudigweg hun lage kostprijs. Op de E40 (en elders in Vlaanderen) is men reeds bezig om het detectienetwerk uit te breiden met dubbele lussen. In de verkregen meetgegevens is eveneens informatie van een beperkt aantal locaties, uitgerust met dubbele lussen, opgenomen. Deze uitwerking zorgt voor een grotere nauwkeurigheid, vooral voor de schatting van de snelheden van de voertuigen. a. Opslag van metingen De lussen zijn gelegen aan de verschillende complexen. Een complex wordt ook een locatie genoemd. Op zo’n locatie is een centrale computer aanwezig waarin alle gegevens van de verschillende posten worden opgeslagen. Een post is een doorsnede van een weg in een bepaalde rijrichting waarbij informatie wordt verkregen van alle rijstroken tezamen. Eén niveau lager wordt het niveau van de rijstroken bereikt. In elk van deze rijstroken is een detectorlus aanwezig, welke genummerd worden van 1 tot “het aantal rijstroken”. De nummering start met 1 bij de rechterrijstrook en loopt zo op tot de middenberm. Soms worden ook lussen voorzien in de pechstrook, deze krijgen het nummer 0. Op Figuur 8 wordt een schematisch beeld van voorgaande uiteenzetting weergegeven. De gegevens van al de verschillende locaties worden vervolgens opgeslagen in een centrale gegevensbank. In Gent staat bijvoorbeeld zo’n centrale computer waar alle gegevens van de regio worden ondergebracht.
22
Figuur 8: Aanduiding locatie, post en rijstrook
b. Output Via het Verkeerscentrum Vlaanderen werden alle metingen opgevraagd die geregistreerd werden op de E40 van de periode april tot augustus van het jaar 2008 en 2009. Dit omdat de toepassing van het blokrijden enkel plaats heeft gedurende de lente- en zomermaanden wanneer vele toeristen zich richting de kust begeven. De afgeleverde informatie is een grote dataset bestaande uit minuutwaarden voor intensiteiten en snelheden opgemeten per voertuigcategorie. Alle informatie over de ligging van de desbetreffende detectorlussen kon achterhaald worden aan de hand van een bijgeleverde Excel-file en met behulp van een GIS-file (Geografisch Informatiesysteem) gemaakt voor de E40. In Bijlage C worden alle detectorposten aangeduid op een zelfgemaakte kaart van de E40. Hier is goed te zien op welke afstanden de verschillende lussen gelegen zijn (blauwe strepen op de weg).
23
4.2 Bespreking t-x diagramma In dit onderdeel wordt algemene informatie meegegeven die uit de meetgegevens kan worden gehaald door middel van het weergeven van t-x diagramma. De informatie van de wegpolitie zelf gaf geen concrete aanduiding van de zone waar telkens werd blokgereden. Deze is echter wel af te leiden uit de t-x diagramma, net zoals andere informatie zoals de tussentijden waarmee de agenten invoegen vanaf de opritten. Ook de tijd-ruimte zone waar effectief wordt blokgereden zal vervolgens nader worden toegelicht. Voor het zichtbaar maken van de blokken in de t-x diagramma werd gebruik gemaakt van de “aangepaste” filterinstellingen (zie Bijlage E). Hiermee wordt bedoeld dat de parameters zo zijn afgesteld dat de blokken duidelijk naar voor komen in de t-x diagramma.
4.2.1 T-x diagramma (hele dag) De blokrijdag die gebruikt wordt om de gevolgde werkwijze te beschrijven is zondag 27 juli 2008. Volgens de politie was er op deze dag verhoogd verkeerstoezicht van 08.00u tot 13.30u wat een totale periode van 330 minuten bedraagt. Tijdens dit toezicht werd er 120 minuten aan blokrijden gedaan. Verder kon uit de ongevalgegevens afgeleid worden dat er zich een ongeval voordeed omstreeks 11.45u in de buurt van kilometerpunt 46,7 (Sint-Denijs Westrem) die een file veroorzaakte van ongeveer 15 km lang. Een ander ongeval deed zich voor om 06.50u ter hoogte van kilometerpunt 65,7 (Aalter), dit ongeval had echter geen fileleed tot gevolg. Met behulp van de Helbingfilter is het mogelijk om de verkregen meetgegevens van de tellussen te verwerken in t-x diagramma voor de intensiteit, snelheid en dichtheid. De intensiteiten en snelheden worden hieronder afgebeeld in Figuur 9 en Figuur 10.
24
Figuur 9: Plot van de intensiteiten (in vtg/uur)
Figuur 10: Plot van de snelheden (in km/uur)
Op bovenstaande plots wordt alle informatie getoond voor een hele dag. Deze figuren geven slechts een globaal beeld van de verkeerssituatie doorheen de dag. Hierop wordt
25
wel reeds zichtbaar in welke zone zich problemen voordoen. Dit is de zone rond Zwijnaarde waar de E17 vanuit Antwerpen aansluit op de E40. In het volgende deel wordt dieper ingegaan op de zone die effectief van belang is voor de analyses van het blokrijden.
4.2.2 T-x diagramma (blokrijzone) De tijd-ruimte zone waarin is blokgereden, loopt van minuut 690 tot minuut 790 en beslaat een ruimte van kilometerpunt 20,5 tot 44. Dit detailbeeld maakt duidelijk dat er zich ter hoogte van Zwijnaarde vertragingen voordoen, daar waar de aansluiting van E17 toekomt. Het is deze locatie, waar zich vaak problemen voordoen. Op de plot kan men zien dat het blokrijden hier is toegepast als middel om ongevallen in de staart van de file te vermijden. Met behulp van een dikke zwarte lijn is aangeduid waar de agenten de autosnelweg zijn opgekomen om de blokken te vormen. Op de overzichtskaart (in Bijage C) kan men zien waar er zich op de E40 op- en afritten bevinden. Uit de plots wordt afgeleid dat de agenten de E40 zijn opgereden vanaf de oprit Aalst (+- 20,5 km). Vanaf daar voegen de agenten in en laten stilaan hun snelheid afnemen waardoor er blokken gevormd worden. Verder wordt er van uitgegaan dat de agenten de autostrade opnieuw verlaten ter hoogte van het verkeersknooppunt te Zwijnaarde rond kilometerpunt 44. Hieronder zijn de t-x diagramma van de verschillende grootheden weergegeven voor de desbetreffende zone in Figuur 11, Figuur 12 en Figuur13.
Figuur 11: Detailbeeld intensiteiten (in vtg/uur)
26
Figuur 12: Detailbeeld snelheden (in km/uur)
Figuur 13: Detailbeeld densiteiten (in vtg/km)
In de plots is duidelijk te zien dat het blokrijden plaatsheeft in ruimte tussen kilometerpunt 20,5 en 44. In de tijd is het moeilijker om exact aan te duiden hoelang
27
het blokrijden heeft plaatsgevonden. Er kan uitgegaan worden van een periode: 690 min tot 790 min, wat ongeveer overeenkomt met de informatie van de politie die aangaf in totaal 120 minuten te hebben blokgereden. In Tabel 1 wordt de informatie weergegeven voor alle onderzochte blokrijdagen. (Merk op: voor 19-07-’08 zijn er twee zones afgebakend. Dit komt omdat er eerst blokgereden werd tot Zwijnaarde (Zone 1) , waarna er nog geruime tijd verder is blokgereden over een grotere afstand (Zone 2).) Day
Distance (km) Time start (kmpt) end (kmpt) length (km) start (min) end (min) duration (min) 12-07-‘08 21 44 23 700 830 130 19-07-'08 (1) 14 30 16 620 690 70 19-07-'08 (2) 14 40 26 690 740 50 27-07-'08 21 44 23 690 790 100 11-04-‘09 26 44 18 690 760 70 25-07-'09 26 44 18 700 730 30 Tabel 1: Samenvattende tabel van de blokrijzone voor alle dagen
Het bepalen van de afstand van start tot einde werd mede afgelezen door te kijken naar de aanwezigheid van op- en afritten op de E40. In het interview gaf de wegpolitie reeds aan dat er meestal wordt blokgereden in de zone van Aalst tot Zwijnaarde. Dit komt overeen met bovenstaande bevindingen. Er dient opgemerkt te worden dat de blokken niet altijd direct zichtbaar zijn vanaf het moment dat de agenten de E40 opkomen. De reden hiervoor is dat de agenten zeer geleidelijk hun snelheid laten dalen om de verkeersstroom niet onnodig bruuske remmanoeuvres te laten uitvoeren. Bij de verdere analyses worden de blokken soms pas afgebakend vanaf wanneer ze duidelijk zichtbaar zijn in de plots. Bijgevolg is dat niet het echte beginpunt van de blokken waarvan dan gesproken wordt.
4.2.3 Besluit Door gebruik te maken van de Helbingfilter is het mogelijk om alle gegevens afkomstig van de lusdetectoren te verwerken tot een overzichtelijk geheel. Door verder in te zoomen op de zone waar het blokrijden zich afspeelt kan een concreet beeld gevormd worden van hoe zulke operaties zichtbaar worden in de plots. Deze paragraaf is belangrijk om een duidelijk beeld te krijgen van het blokrijden in de diagramma. Daarna zal er in de afgebakende zone onderzoek kunnen gebeuren op de verschillende blokken die daar onderscheiden werden. Het onderzoek zal ondermeer betrekking hebben op structurele parameters, snelheden en intensiteiten binnenin de blokken. Voor de overige dagen waarop de analyses werden uitgevoerd zijn eveneens al de bovenstaande plots gemaakt, waarop de blokrijzone kon worden afgebakend.
28
4.3 Analyse blokstructuur De blokken kwamen duidelijk naar voor op de plots van de intensiteiten. Ze hebben hoge intensiteiten, met daartussen de hiaten die ontstaan door het invoegen van de volgende agenten. Er zijn echter grondige verschillen qua structuur ten opzichte van het vereenvoudigd theoretisch model. In de plots valt direct op dat de blokken vooral in het voorste stuk hoge intensiteiten hebben, maar naar achter toe is een uitwaaiering van het blok te zien. Dit wordt geïllustreerd aan de hand van Figuur 14.
Figuur 14: Detailbeeld van de intensiteiten voor structuur van blokken
De afbakening van de blokken in tijd en ruimte gebeurt op basis van de intensiteiten. Er werd echter ook gekeken naar de plots van de dichtheden voor het bepalen van de structurele variabelen (lengte en tijdsduur). Doordat in de plots van de densiteiten gelijkaardige beelden van de blokken zichtbaar werden, kwamen hier dezelfde resultaten naar voor. De bedoeling van dit onderdeel is om meer te weten te komen over de lengtes en duurtijden van de blokken. Op die manier wordt er een beter beeld verkregen van de toepassing van het blokrijden in de praktijk. Door snedes te maken in de plots op verschillende locaties (horizontale snedes) en tijdstippen (verticale snedes) worden deze grootheden bepaald. Het was oorspronkelijk ook de bedoeling om, met de variabelen die hierna bepaald worden, het blokrijden te optimaliseren.
29
4.3.1 Structuur van een blok in de tijd (horizontale snede)
Figuur 15: Aanduiding van horizontale snedes om de 2 km
Het is nu mogelijk om snedes te maken op één bepaalde locatie zodat een beeld wordt verkregen van de lengte van een blok in de tijd. Hieruit wordt afgeleid hoe groot de tijdspanne is tussen twee opeenvolgende blokken. De snedes zijn gemaakt door gebruik te maken van gefilterde data met de “aangepaste” filterinstellingen. Op die manier komen de blokken duidelijk naar voor in de plots en kan de duurtijd eenvoudig bepaald worden. Op Figuur 15 is te zien dat om de twee kilometer een snede gemaakt wordt. Daarop wordt telkens afgeleid wat de duurtijd bedraagt van een “blok+hiaat”. In de plots kijkt men bijgevolg naar de tijd tussen twee dalen. Ter illustratie wordt in Figuur 16 zo’n snede weergegeven op kilometerpunt 36. Hier is duidelijk te zien waar de blokken zich bevinden. De pieken in de plot, die de blokken voorstellen, worden gevolgd door dalen waar de intensiteiten terugzakken tot lage waarden. Deze dalen zijn de visualisering van de hiaten die ontstaan door het invoegen van de agenten. Echter, in tegenstelling tot het vereenvoudigd theoretisch model zullen de waarden voor de intensiteiten niet terugzakken tot exact nul. Dit komt ondermeer doordat de voertuigen op het einde van een blok niet allemaal mooi aansluiten. Daarnaast zorgt de aanwezigheid van op- en afritten er voor dat voertuigen steeds de rijbaan kunnen opkomen en verlaten.
30
Figuur 16: Sectie op kilometerpunt 36 van minuut 690 tot 795
Ter verduidelijking wordt ingezoomd op het blok dat voorbij komt op kilometerpunt 36 van minuut 723 tot 732. Hierop leest men de duurtijd van blok+hiaat eenvoudig af. Op Figuur 17 is te zien dat net voor een nieuw blok de intensiteit zeer laag is. Wanneer vervolgens gekeken wordt naar het begin van het nieuwe blok, wordt duidelijk dat bij de “kop” van zo’n blok, de intensiteit zeer hoog is. Verder in de tijd zwakt die intensiteit lichtjes af tot men opnieuw in een hiaat is aangekomen. Hieruit kan besloten worden dat vooral in de kop van het blok (bij de agent), de voertuigen met een redelijke snelheid dicht op elkaar rijden wat een hoge intensiteit tot gevolg heeft. Verder, naar de staart van het blok toe, rijden de mensen meer “op hun gemak”, met grotere tussenruimtes en een lagere intensiteit als resultaat. In de plot is te zien dat het begin van het blok (helling naar boven) zeer steil is. Het einde van een blok is hier niet gekarakteriseerd door zo’n steile helling, maar kent een geleidelijker verloop naar beneden toe. Er is een duidelijk verschil merkbaar met het vereenvoudigd theoretisch model, waarbij het begin en einde van een blok gekarakteriseerd worden door verticale hellingen.
31
Figuur 17: Het blok van minuut 723 tot 732 op kilometerpunt 36
Vanaf het moment dat de agenten in het verkeer komen, bouwt er zich geleidelijk aan een blok op achter hen. Vervolgens blijven de voertuigen aansluiten totdat een nieuwe agent invoegt vanaf de oprit. Op basis van deze resultaten wordt gekeken naar een gemiddelde waarde voor de tijdsduur van dal tot dal. Daarnaast is het mogelijk om met behulp van deze bevindingen aan te tonen dat de blokken gedurende hun levensloop op een constante tijd van elkaar blijven. Dit is duidelijk te zien in de plots, waar de blokken steeds mooi evenwijdig van elkaar blijven liggen. De resultaten van de duurtijden op de verschillende locaties bevestigen dit. De gemiddelde tijdsduur van dal tot dal bedraagt voor deze dag (27-07-’08) 8,5 minuten. Voor de andere blokrijdagen werd dezelfde analyse uitgevoerd, de resultaten worden hieronder in Tabel 2 weergegeven. Day mean [min] stdev [min] 12-07-‘08 8,23 2,85 19-07-'08 6,02 1,48 27-07-'08 8,50 3,66 11-04-'09 8,18 0,82 25-07-'09 7,96 0,91 Tabel 2: Samenvatting gemiddelde duur, standaarddeviatie en variantie van dal tot dal
Op basis van alle dagen wordt opnieuw een gemiddelde waarde vastgesteld voor de tijdsduur van blok+hiaat. Dit geeft een waarde van 7,78 minuten. Merk op dat bovenstaande waardes eveneens een maat zijn voor de invoegtijden van de agenten. In 3.1 werd de tussentijd voor het invoegen van de agenten aangegeven met ∆t0 . Deze
32
parameter komt ongeveer overeen met de tijd die wordt opgemeten tussen twee dalen.
4.3.2 Structuur van een blok in de ruimte (verticale snede) In dit onderdeel wordt de lengte van de blokken+hiaten bepaald. Zoals werd aangegeven in het vereenvoudigde theoretische model hebben de blokken een hele levensloop. In het begin is er een periode die gekenmerkt wordt door een aangroei, totdat het blok volledig is. “Volledig” is hier echter een moeilijk te definiëren begrip. In theorie wordt hieronder verstaan dat het laatste voertuig aangesloten is bij het blok. Vanaf dan heeft het blok een constante lengte waarmee het zich voortbeweegt. In dit deel wordt echter de lengte van het blok+hiaat bepaald. Dit is een grootheid ongeveer constant blijft gedurende de hele levensloop. In dit deel worden alle blokken in de blokrijzone blok per blok behandeld zoals op Figuur 18 is aangeduid.
Figuur 18: Detailbeeld intensiteit met aanduiding van één blok
Door het maken van een verticale snede, wordt in feite een momentopname van het blok verkregen. Op één bepaald tijdstip in de tijd wordt gekeken naar verschillende locaties, net zoals bij een luchtfoto. Opnieuw wordt duidelijk, dat binnen een blok, vooral in de kop de voertuigen met een redelijke snelheid dicht bij elkaar rijden met een hoge intensiteit tot gevolg. Meer naar achter toe is de uitwaaiering merkbaar. Op de verticale snede is te zien hoelang het blok + hiaat op een bepaald moment in de tijd zijn. Het start en- eindtijdstip voor het onderzoek van een blok worden respectievelijk tbegin en teinde genoemd. Op Figuur 19 wordt het blok aangeduid, met tbegin gelijk aan 719 minuten en teinde 731 minuten. Hiertussen is telkens om de 2 minuten een snede
33
gemaakt. Om te bepalen hoelang het blok+hiaat is, werd uiteindelijk enkel beroep gedaan op de snedes van minuut 725 tot 729. Op basis hiervan was het duidelijkst om de afbakening te maken.
Figuur 19: Aanduiding van de verticale snedes
Om de verticale snedes te maken, gebruikt men de gefilterde meetgegevens met de “aangepaste” filterinstellingen. Dit is nodig omdat slechts op een beperkt aantal locaties tellussen in het wegdek zijn aangebracht. Die dataset is veel te beperkt om een goed beeld te kunnen vormen op één bepaald moment in de tijd. Ter illustratie wordt op Figuur 20 de snede van minuut 727 afgebeeld. Hierop is te zien dat het blok+hiaat een lengte heeft van ongeveer 10 km (kmpt 30 - kmpt 40). In deze figuur wordt nogmaals de uitwaaiering duidelijk zichtbaar.
34
Figuur 20: Verticale snede op minuut 727 voor één blok
De analyse op deze dag is gebeurd op basis van drie verschillende blokken. In Tabel 3 wordt voor verschillende tijdstippen weergegeven wat de gemiddelde lengte is van een blok+hiaat op deze dag.
Minute 725 727 729
start (km) end (km) 26,5 37 30 40 32 42
length(km) 10,5 10 10
Tabel 3: Lengte van het blok+hiaat (min 719-731) op verschillende tijdstippen
Uit bovenstaande tabel is te zien dat de karakteristiek blok+hiaat vrij constant is. Voor deze dag werden nog twee andere blokken(+hiaten) bekeken waarvan eveneens de lengte werd bepaald. De gemiddelde waarde voor de lengtes van blok+hiaat op deze dag is gelijk aan 9,33 km. De andere blokrijdagen werden op volledig analoge manier onderzocht om te kijken naar welke lengtes zich daar instelden, de resultaten hiervan worden weergegeven in Tabel 4. Voor alle dagen tezamen werd een gemiddelde waarde bekomen die gelijk is aan 8,73 km.
35
Day mean [km] stdev [km] 12-07-‘08 8,26 1,25 19-07-'08 6,86 0,29 27-07-'08 9,33 1,74 11-04-'09 9,36 0,53 25-07-'09 9,86 1,39 Tabel 4: Samenvattende tabel met gemiddelde bloklengtes voor alle dagen
Het blijkt dat er niet bijzonder veel verschil is tussen de dagen onderling wat betreft de lengte van de blokken+hiaten. Op 19-07-’08 is de gemiddelde lengte echter wat kleiner dan de andere dagen. Deze afwijkende waarde kan mogelijk verklaard worden door de kortere invoegtijden die zijn vastgesteld in 5.3.1. Daar is te zien dat op deze specifieke dag de tussentijden voor het invoegen van de politie gevoelig lager liggen dan bij de andere dagen. Tussen de verschillende blokken gedurende één dag, zijn er geen al te grote verschillen te merken, wat wordt aangegeven door de kleine standaarddeviatie.
4.3.3 Besluit Om een duidelijker beeld te krijgen van het blokrijden in de praktijk was het noodzakelijk om enkele structurele parameters te achterhalen uit de blokrijdagen. Hiervoor werd onderzoek verricht naar twee kenmerken van de blokken: de duurtijd en de lengte van blok+hiaat. Door middel van horizontale en verticale snedes te maken, is nagegaan wat de gemiddelde waarde voor deze parameters bedraagt. Hier wees het onderzoek uit dat de tijd van een blok+hiaat gemiddeld 7,78 minuten duurt. Bij het bepalen van de lengte van blok+hiaat werd een gemiddelde waarde vastgesteld van 8,73 km. Een andere zeer belangrijke vaststelling die in dit onderdeel naar boven is gekomen, is het feit dat de blokken naar achteren toe gekenmerkt worden door een zekere uitwaaiering. In tegenstelling tot de theoretische beschouwing waarbij de intensiteiten gedurende het hele blok constant zijn, liggen deze in de praktijk achteraan in het blok veel lager. Het lijkt interessant om eens te kijken naar de mogelijkheid om hier een aanpassing te suggereren waardoor de hiaten kunnen verkleint worden. Hierop wordt kort terug gekomen in deel 4.3.5.
36
4.4 Analyse snelheid en veiligheid De analyse van de snelheid en veiligheid zijn in dit werk tamelijk nauw met elkaar verbonden. Het is namelijk ook zo dat de politie tegenwoordig vooral blokrijden toepast om een veiligere situatie te creëren. Deze situatie wordt in de eerste plaats bekomen door een begeleide afbouw van de snelheid naar een filestaart toe. Op deze manier worden ongevallen in de staart van een file vermeden. Daarnaast zijn de snelheidsverschillen tussen de rijstroken normaal gezien kleiner in de blokken dan in de gewone verkeerssituatie. Dat zorgt er voor dat de automobilisten minder manoeuvres uitvoeren, wat de kans op ongevallen verkleint. De ervaring van de politie leert hen dat in de blokken zelf bijna nooit ongevallen gebeuren, wat een goede eerste indicatie is voor een verbeterde veiligheid. Om een concreter beeld te krijgen van de snelheidsverhouding binnenin de blokken wordt op verschillende tijdstippen de snelheid in het hele blok begroot. Hieruit wordt afgeleid of er zich binnenin de blokken grote verschillen instellen tussen de kop en de staart van het blok. De snelheidsafbouw naar de stilstand toe wordt onderzocht door de snelheden in de blokken te bekijken op bepaalde locaties. Op deze manier worden gemiddelde snelheden bepaald die heersen op verschillende afstanden van de file. Hieruit blijkt of de agenten reeds vanaf het invoegen hun snelheid drastisch laten zakken, of dat dit eerder slechts op het einde gebeurt. Een te drastische vermindering van de snelheid, ver voor de files zou onnodig voor een vermindering van de doorstroming kunnen zorgen. Er wordt tevens een veiligere situatie verkregen indien het aantal manoeuvres op de rijbaan kan beperkt worden. Het zijn immers deze manoeuvres die vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. Indien er zich op de verschillende rijstroken gelijkaardige snelheden instellen, hebben de automobilisten minder de neiging om van rijstrook te verwisselen. Om een idee te krijgen van de snelheidsverschillen tussen de rijstroken onderling worden deze voor enkele horizontale snedes (per rijstrook) met elkaar vergeleken. Vervolgens wordt de correlatie bepaald tussen de snelheden op de verschillende rijstroken, die een maat aangeeft voor de samenhang tussen de behaalde snelheden. Om een vergelijking te maken, worden eveneens vijf drukke dagen onderzocht waar niet werd blokgereden. Op die manier is er een van referentwaarde voor handen om te vergelijken met waarden die bij het blokrijden naar voor komen. Een volledige statistische analyse op basis van ongevalgegevens is jammer genoeg niet mogelijk. Het blokrijden werd reeds ingevoerd in 1989, ongevalgegevens vergelijken van daarvoor met die van nu is een nutteloze vergelijking. Het verkeersaanbod van voor 1989 is vele malen kleiner dan het huidige aanbod. Wanneer zo’n vergelijking gemaakt wordt, zou vermoedelijk foutief besloten worden dat de invoering van het blokrijden gepaard gaat met een toename van ongevallen. Deze toename zou echter grotendeels toe te schrijven zijn aan de grotere verkeersdrukte. Daarnaast is er enig opzoekwerk verricht naar de mogelijkheid om onderzoek te doen op microscopisch niveau met behulp van “surrogate safety measures” [14]. Daarbij wordt er gebruik gemaakt van parameters zoals Time To Collision (TTC), Post-
37
Encroachement Time (PET), etc. om de veiligheid van bepaalde situaties in te schatten. Deze techniek wordt meer gebruikt voor analyses op kruispunten, rotondes,etc. Ook omwille van het feit dat dit meestal in combinatie met een verkeerssimulator wordt gebruikt was het praktisch onmogelijk om op microscopisch niveau onderzoek te verrichten naar een verbetering qua veiligheid.
4.4.1 Evaluatie van de snelheid binnenin een blok op verschillende ogenblikken (verticale snede) Om na te gaan hoe de snelheid zich verhoudt binnenin een blok wordt op verschillende tijdstippen de snelheid over de ganse bloklengte bekeken. Er wordt eigenlijk een meetinterval geselecteerd dat overeenkomt met een luchtfoto. Het doel hiervan is om meer te weten te komen over de snelheidsverdeling binnenin de blokken. Zijn er grote snelheidsverschillen tussen kop en staart of er is eerder een gelijkmatige snelheidsverdeling over heel het blok? Meer naar de file toe stellen er zich vermoedelijk grotere verschillen in, omdat het de agent in de kop van het blok is, die de snelheidsvermindering afdwingt. Uit deze analyse wordt tevens een eerste idee verkregen van hoe de snelheidsafbouw naar een file geschiedt. Door te kijken naar de snelheden in de kop van het blok, wordt achterhaald in welke mate de agent zijn snelheid laat minderen. In 4.4.2 wordt hier echter dieper op ingegaan. Daar is met behulp van horizontale snedes op verschillende locaties, de afbouw van de snelheid naar de file toe onderzocht. Op basis van verticale snedes in de blokken om de 2 minuten wordt nagegaan wat de snelheden zijn. Hiervoor is gefilterde data gebruikt, waarbij de “originele” filterinstellingen werden genomen. Door de snedes te bekijken wordt nagegaan hoe de snelheden zich in de kop verhouden ten opzichte van deze in de staart. Figuur 21 geeft aan hoe de snelheden in het blok om de 2 minuten bepaald worden aan de hand van de intensiteitsplot. Het is namelijk zo dat de blokken beter af te bakenen zijn aan de hand van de intensiteiten dan de snelheden zelf.
38
Figuur 21: Figuur met aanduiding van de verticale snedes
In Figuur 22 worden de gemaakte snedes met bijhorende afstanden en snelheden weergegeven. De waarden die horen bij deze grafiek zijn in Bijlage G opgenomen samen met een aparte weergave van elke snede.
Speed (in one platoon) at different moments in time 120 110
minuut 719
speed [km/hr]
100
minuut 721
90
minuut 723
80
minuut 725
70
minuut 727
60
minuut 729
50
minuut 731
40 30 20,0000
25,0000
30,0000
35,0000
40,0000
45,0000
distance [km]
Figuur 22: Snelheden op verschillende tijdstippen in een blok
39
In eerste instantie was het doel van dit deel om de snelheden in het blok te analyseren op één bepaald moment en op die manier te kijken naar verschillen tussen de kop en de staart van het blok. Uit bovenstaande grafiek is af te leiden dat de snelheden op één bepaald moment in het blok vrij gelijkaardig zijn, dit alleszins vooraleer de agent een sterke daling van de snelheid oplegt. Naarmate de afstand vordert is duidelijker te zien dat de snelheid in de kop van het blok kleiner is dan in staart, dit heeft als logische verklaring dat de voertuigen dicht bij de agent eerst reageren een vertraging en vervolgens pas diegene verder in het blok. Deze analyse werd uitgevoerd voor verschillende blokken op alle geselecteerde blokrijdagen. De conclusie was echter overal hetzelfde. Op bovenstaande figuur valt ook af te lezen dat de snelheden van de verschillende snedes in het begin een lichte daling maken. Zo schommelt de snelheid tot minuut 725 overal rond 100 à 110 km/uur. De volgende snede laat zien dat er een daling van de snelheid is ingezet. Die daling komt vooral naar voren in de laatste snede. De manier waarop de snelheid wordt afgebouwd wordt verder geanalyseerd in deel 4.4.2. Door te kijken naar de eerste waarde bij elke snede, wordt een beeld verkregen van de snelheid die in de kop van het blok heerst. Die snelheid komt overeen met die van de agent die het blok leidt. Ter info wordt de snelheid van de agent voor de verschillende snedes hieronder in Tabel 5 weergegeven.
Min 719 Min 721 Min 723 Min 725 Min 727 Min 729 Min 731
Speed [km/hr] 114,40 107,69 101,63 97,30 92,16 58,67 31,13
Tabel 5: Snelheid in de kop van het blok op verschillende tijdstippen
4.4.2 Evaluatie van de afbouw van de snelheid (m.b.v. horizontale snedes) Zoals in 4.4.1 werd aangehaald, is het doel van dit deel om meer te weten te komen over de snelheidsafbouw over de hele afstand waar wordt blokgereden. De reden hiervoor is dat in een paper van de politie [5] werd aangegeven dat vroeger de snelheidsvermindering via een bepaald patroon verliep. Dit wil zeggen dat de snelheid zogezegd stelselmatig zou worden afgebouwd over de hele blokrijzone. Daarbij rees de vraag of er niet vanaf een te grote afstand aan onnodig lage snelheden gereden werd. Vandaag de dag, is het blokrijden meer gebaseerd op ervaring dan op een vast patroon. Om na te gaan of deze afbouw zeer geleidelijk gebeurt of pas helemaal op het einde, wordt hier onderzocht wat de gemiddelde snelheid bedraagt op verschillende locaties in de blokrijzone. In het vorige deel werd reeds een eerste idee verkregen dat deze
40
afbouw pas helemaal op het einde wordt ingezet. Door nu heel de blokrijzone te bekijken wordt een betrouwbaarder beeld verkregen van de snelheidsafbouw. De snedes worden horizontaal gemaakt doorheen alle blokken tezamen. Omdat er gedurende een dag meestal blokgereden wordt binnen eenzelfde zone, is dit perfect mogelijk. Opnieuw wordt hier gebruik gemaakt van gefilterde data met de “originele” filterinstellingen. Uit deze analyse wordt afgeleid wanneer de agenten hun snelheid laten dalen, en in welke mate ze dat doen. Dit laatste zal enkel bepaald worden indien de snelheidsafbouw zeer geleidelijk gebeurt over de hele blokrijzone. In het andere geval beperkt het besluit zich voornamelijk tot de vaststelling dat de agenten pas dicht tegen de files hun snelheid laten af nemen. De snedes worden in het begin om de 2 kilometer gemaakt. Naar het einde toe waar een sterkere daling van de snelheid is waar te nemen, worden er snedes aangebracht om de kilometer. Op Figuur 23 en Figuur 24 zijn de verschillende snedes aangebracht die gebruikt zijn voor de analyse van deze dag. De eerste figuur is het t-x diagram van de intensiteiten, op basis hiervan zijn de blokken makkelijk te onderscheiden. De volgende figuur geeft de snelheden weer die in hetzelfde tijd-ruimte gebied heersen.
Figuur 23: Aanduiding van de horizontale snedes (intensiteitsplot)
41
Figuur 24: Aanduiding van de horizontale snedes (op de snelheidsplot)
Op Figuur 24, waar de snelheden zijn weergegeven, is te zien de blokken gekenmerkt worden door een iets lagere snelheid. In de gebieden tussen de blokken, waar voertuigen “vrij” kunnen rijden, liggen de snelheden hoger. Op basis van deze eenvoudige visuele waarneming wordt vastgesteld, dat binnenin de blokken de snelheid lager ligt. Echter, van een grote afbouw in snelheid is er geen sprake, vermoedelijk wordt deze daling pas helemaal op het einde afgedwongen door de agenten. Ter illustratie wordt in Figuur 25 en Figuur 26 hieronder de snede op kilometerpunt 32 weergegeven, zowel voor de intensiteiten als voor de snelheden. Deze toont nogmaals aan dat binnenin de blokken een lagere snelheid merkbaar is, doch slechts in beperkte mate. De pieken hieronder in de intensiteitsplot komen grotendeels overeen met de dalen in de snelheidsplot.
42
Figuur 25: Snede kilometerpunt 32 in de intensiteitsplot
Figuur 26: Snede kilometerpunt 32 in de snelheidsplot
Deze analyse om de afbouw van de snelheid in kaart te brengen werd eveneens uitgevoerd voor alle andere dagen. De resultaten voor de snelheden zijn hieronder in Tabel 6 weergegeven. Uit deze analyse wordt afgeleid dat in de blokken een iets lagere snelheid opgelegd is door de agenten. Zij zorgen voor een begeleide afbouw van de
43
snelheid. Dit gebeurt echter slechts vanaf een beperkte afstand voor de file. Dat kan afgelezen worden uit onderstaande resultaten omdat er ver van de file nergens een grote afname van de snelheid merkbaar is.
12-07-'08 Distance kmpt 30 kmpt 32 kmpt 34 kmpt 36 kmpt 38 kmpt 39 kmpt 40 kmpt 41 kmpt 42 kmpt 43
19-07-'08 mean 110,07 102,37 99,24 98,52 96,11 93,88 93,14 84,78 79,70 65,02
stdev [km/hr] 1,84 2,98 3,44 3,35 3,51 5,42 4,94 4,96 5,21 16,56
27-07-'08 Distance kmpt 30 kmpt 32 kmpt 34 kmpt 36 kmpt 38 kmpt 39 kmpt 40 kmpt 41 kmpt 42 kmpt 43
Distance kmpt 22 kmpt 24 kmpt 26 kmpt 27 kmpt 28 kmpt 29 kmpt 30 kmpt 31
mean 109,58 98,29 90,89 89,26 76,95 72,17 71,92 67,80
stdev [km/hr] 1,87 2,91 9,25 8,34 10,41 14,74 14,83 13,65
mean 109,22 105,68 103,93 99,42 94,94 93,89 89,76 86,23 83,36 65,96
stdev [km/hr] 1,16 1,41 1,84 2,44 3,97 3,87 2,19 2,96 4,62 8,74
11-04-'09 mean 115,76 108,54 105,79 103,14 99,15 95,12 93,87 79,42 60,15 50,93
stdev [km/hr] 2,32 2,40 2,94 3,99 3,74 4,40 4,93 17,98 21,45 19,70
Distance kmpt 32 kmpt 34 kmpt 36 kmpt 38 kmpt 39 kmpt 40 kmpt 41 kmpt 42 kmpt 43 kmpt 44
25-07-'09 Distance mean stdev [km/hr] kmpt 30 116,57 0,37 kmpt 32 107,75 0,20 kmpt 34 104,26 0,28 kmpt 36 103,92 0,52 kmpt 38 101,30 0,29 kmpt 39 98,65 0,38 kmpt 40 98,24 0,41 kmpt 41 95,28 1,48 kmpt 42 92,49 1,64 kmpt 43 88,70 1,95 Tabel 6: Samenvatting van de resultaten van de snelheden op basis van de horizontale snedes
44
Het besluit luidt dus, dat er niet echt sprake is van een geleidelijke afbouw van de snelheden vanaf het invoegen van de agenten. De afbouw geschiedt echter pas op het einde. Het is dus niet zo dat de agenten veel te vroeg beginnen met het opleggen van vrij lage snelheden. Indien dat wel het geval was zou vermoedelijk de vlotte doorstroming onnodig belemmert worden wat een negatief effect veroorzaakt op de intensiteiten die behaald worden. Uit deze analyse van de meetgegevens kan niet objectief besloten worden dat er een verhoging van de veiligheid wordt ingesteld. Het is echter wel zo dat de agenten informatie krijgen vanuit de operatiekamer over de exacte plaats van de files. Zij bouwen hun snelheid dus nog wel geleidelijk af, maar dat gebeurt voornamelijk pas in de laatste kilometer voor de file. Deze situatie is uiteraard beter dan wanneer de automobilisten zelf plots geconfronteerd worden met een file, waardoor bruuske remmanoeuvres en filestaartaanrijdingen soms niet te vermijden zijn. Er dient opgemerkt te worden dat uit de analyses blijkt dat het blokrijden altijd wordt toegepast wanneer er zich problemen voordoen rond Zwijnaarde. Dit werd eveneens aangegeven door de wegpolitie zelf. Het onderzoek geeft dan ook aan dat het hoofddoel een begeleide afbouw van de snelheid is. Vanuit deze bevindingen kan reeds verwacht worden dat er naar doorstroming toe geen verbeteringen merkbaar zullen zijn door toepassing van het blokrijden.
4.4.3 Evaluatie van de snelheid tussen de verschillende rijstroken Een veiligere situatie op de rijbaan wordt verkregen door het aantal manoeuvres op de rijbaan te beperken. Het zijn immers deze manoeuvres die vaak aan de basis liggen van ongevallen op de weg. Indien er zich op de verschillende rijstroken gelijkaardige snelheden instellen, hebben de automobilisten minder de neiging om van rijstrook te verwisselen en inhaalmanoeuvres uit te voeren. Het is nu zo dat bij het blokrijden, in ideale omstandigheden de snelheid op de verschillende rijstroken allemaal gelijk zou zijn. Hieruit wordt besloten dat binnenin de blokken sprake is van een veiligere situatie. De wegpolitie van Oost-Vlaanderen gaf zelf al aan dat binnenin de blokken nagenoeg nooit ongevallen voorkomen. Uit deze ervaring blijkt dat het rijden in blok een positief effect heeft op het aantal ongevallen. Het is nu mogelijk om met behulp van de meetgegevens onderzoek te verrichten naar dit effect. Het is zo dat op elke detectorpost, in elke rijstrook apart, een detectielus verwerkt zit. De hier gebruikte informatie bestaat uit werkelijk meetgegevens van de lussen in het wegdek. De meetgegevens per rijstrook worden nu gebruikt om een correlatie te bepalen tussen de rijstroken. Dit is een maat voor de samenhang tussen twee reeksen van gegevens. Op deze manier wordt achterhaald of er effectief slechts kleine snelheidsverschillen merkbaar zijn tussen de rijstroken. De correlatie is een waarde die gelegen is tussen -1 en 1. Hoe dichter deze gelegen is bij een absolute waarde van 1, hoe meer er gesproken kan worden van een duidelijke trend tussen de waardes van de verschillende reeksen. De blokken worden opnieuw afgebakend op basis van de intensiteitsplot. Op Figuur 27 zijn de aanwezige detectielussen in het wegdek aangegeven op basis waarvan de 45
analyse in dit deel zal gebeuren. De lussen zijn gelegen op respectievelijk kilometerpunt 33,83 , 36 en 39,6.
Figuur 27: Aanduiding van gebruikte detectorposten voor bepaling correlatie
Het is mogelijk om voor de verschillende rijstroken apart de intensiteiten en de snelheden te plotten. Het zijn echter vooral de snelheidsverschillen tussen de rijstroken die hier belangrijke informatie opleveren. In Figuur 28 worden op kilometerpunt 36 de gemiddelde snelheden (per minuut) voor rijstrook 1, 2 en 3 weergegeven. Hierbij is rijstrook 1 de meeste rechtse op de rijbaan.
46
Figuur 28: Gemiddelde snelheden per rijstrook van kilometerpunt 36
Op basis van bovenstaande figuur is het moeilijk een verband uit te drukken voor de snelheden tussen de rijstroken op overeenkomstige tijdstippen. De blokken worden afgebakend op basis van de intensiteitsplot waarna de gemiddelde snelheiden per rijstrook berekend worden. Daarnaast is het mogelijk om de correlatie tussen de snelheden op de rijstroken te bepalen. Er is echter een probleem dat zich voordoet. De meetgegevens die verkregen worden via de detectorlussen zijn minuutwaarden. Daardoor zijn er per blok te weinig punten beschikbaar om een statistisch significante analyse uit te voeren. Bijgevolg werd er beslist om alle meetwaarden (van één dag) van de blokken op één locatie bij elkaar te gooien en daaruit de samenhang te bepalen. De overeenkomstige waarden worden eveneens tegenover elkaar uitgezet in een grafiek waardoor men een puntenwolk verkrijgt. In deze grafiek wordt reeds duidelijk of de getalwaarden een bepaalde trend vormen. Vervolgens is de correlatie tussen de twee reeksen van waarden bepaald. Het is vooral de correlatie tussen rijstrook 1 en 2, en de correlatie tussen rijstrook 2 en 3 die van belang zijn in deze analyse. De meetgegevens van rijstrook 1 worden uitgezet ten opzichte van rijstrook 2 en 3. Ook voor rijstrook 2 en 3 wordt dit gedaan. De resultaten zijn hieronder voor kilometerpunt 36 weergegeven op Figuur 29 , Figuur 30 en Figuur 31.
47
Figuur 29: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 1 en 2
Figuur 30: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 1 en 3
48
Figuur 31: Puntenwolk meetgegevens van rijstrook 2 en 3
Hieronder worden in Tabel 7 de resultaten voor de drie detectorposten weergegeven. Kmpt 33,83 Correlation Lane 1 / 2 0,131 Lane 1 / 3 0,091 Lane 2 / 3 0,549 Kmpt 36 Lane 1 / 2 Lane 1 / 3 Lane 2 / 3
Correlation -0,062 -0,099 0,558
Kmpt 39,6 Correlation Lane 1 / 2 0,312 Lane 1 / 3 -0,231 Lane 2 / 3 0,299 Tabel 7: Samenvatting resultaten van de correlaties voor de drie locaties
Voor de andere dagen werd een gelijkaardige analyse uitgevoerd. De resultaten van de gevonden correlaties worden allemaal in Tabel 8 samengevat. Daarbij worden enkel nog correlaties voor rijstroken 1/2 en 2/3 weergegeven.
49
12-07-'08
Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,062 -0,151
kmpt 36 km -0,084 0,232
kmpt 39,6 -0,089 -0,079
19-07-'08 (ZONE 1)
Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 24,62 0,31 0,659
kmpt 25,75 0,619 0,858
19-07-'08 (ZONE 2)
Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 24,62 0,523 0,415
kmpt 25,75 0,299 0,146
kmpt 29,14 0,927 0,981
27-07-'08
Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,131 0,549
kmpt 36 km -0,062 0,558
kmpt 39,6 0,312 0,299
11-04-'09
Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,399 0,708
kmpt 36 km 0,0953 0,553
kmpt 39,6 0,224 0,182
25-07-'09
Correlation kmpt 33,83 kmpt 36 km kmpt 39,6 Lane 1 / 2 0,455 0,29 0,684 Lane 2 / 3 0,495 0,483 0,655 Tabel 8: Samenvatting resultaten van de correlaties voor alle dagen
kmpt 33,83 0,744 0,712
kmpt 36 0,875 0,792
Bij de meeste dagen (uitgezonderd 12-07-’08) is er een duidelijke samenhang tussen de snelheden van rijstrook 1/2 en rijstrook 2/3 merkbaar. Het gemiddelde van bovenstaande resultaten geeft een waarde van 0,421. Echter, indien dag 12-07-’08 hier buiten beschouwing wordt gelaten is het gemiddelde gelijk aan 0,494. Er werden eveneens vijf drukke dagen geselecteerd waarop niet werd blokgereden. Hiervoor is op volledig analoge manier de correlatie tussen de verschillende rijstroken bepaald. In Tabel 9 worden de resultaten voor deze dagen samengevat. 28-06-'08 Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,593 0,304
kmpt 36 0,267 0,356
kmpt 39,6 0 -0,002
29-06-'08 Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,152 0,525
kmpt 36 0,242 0,127
kmpt 39,6 0,319 0,1
26-07-'08 Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,227 0,148
kmpt 36 0,251 0,607
kmpt 39,6 -0,118 -0,107
50
kmpt 39,6 0,647 0,286
27-06-'09 Correlation Lane 1 / 2 Lane 2 / 3
kmpt 33,83 0,21 0,108
kmpt 36 0,37 0,203
kmpt 39,6 -0,001 0,004
kmpt 39,6 01-07-'09 Correlation kmpt 33,83 kmpt 36 Lane 1 / 2 0,191 0,319 0,32 Lane 2 / 3 0,455 0,695 0,193 Tabel 9: Samenvatting correlatie tussen niet-blokrijdagen
In vergelijking met de blokrijdagen is er hier veel minder samenhang tussen de rijstroken merkbaar. Het gemiddelde geeft hier een waarde van 0,235. Dit is duidelijk lager dan de 0,494 (zonder dag 1) van hierboven. Dit resultaat geeft aan dat de er effectief minder snelheidsverschillen zijn tussen de rijstroken tijdens het blokrijden. Er dient echter nog een kanttekening gemaakt te worden. De gemiddelde waarde voor de correlatie bij het blokrijden is niet zeer hoog. Een verklaring voor deze vaststelling is dat, zoals eerder reeds vermeld werd, in de praktijk een zekere uitwaaiering achteraan in de blokken merkbaar is. In de kop van de blokken zal er logischer wijze sprake zijn van een grotere samenhang tussen de verschillende rijstroken. Naar achter toe zal dit effect gedeeltelijk verloren gaan, wat zorgt voor een kleinere waarde van de correlatie.
4.4.4 Besluit In dit onderdeel werden verschillende analyses uitgevoerd naar de snelheid die in de blokken heerst en de mogelijke verbetering van het aspect veiligheid. In de eerste plaats werd er gekeken naar de snelheidsverhouding binnenin de blokken. Door op verschillende tijdstippen de snelheden in het blok weer te geven, werd vastgesteld hoe de snelheid zich in de kop ten opzichte van de staart verhoudt. Er werd steeds een licht hogere snelheid opgetekend in de staart van het blok. Meer naar de file toe, werd het verschil groter. Dit komt doordat de agent bepaald wanneer de snelheid moet afnemen. In de kop van het blok wordt hier dus eerst op gereageerd en nadien pas verderop in de staart. Vervolgens werd gekeken naar de afbouw van de snelheid tijdens de hele levensduur van de blokken. Voor de analyse hiervan werd op verschillende locaties de gemiddelde snelheid bepaald die in de blokken heerst. Op basis daarvan is achterhaald dat gedurende ruime tijd de snelheid vrij hoog blijft in de blokken. Pas dicht bij de file wordt er overgegaan tot een sterke daling van de snelheid. Op basis van deze analyse was het echter niet mogelijk om objectief te oordelen of er effectief een verbetering naar veiligheid gerealiseerd werd. Echter, het feit dat de agenten op de hoogte worden gehouden van de verkeerssituatie en de files, laat toe te besluiten dat een begeleide afbouw van de snelheid naar files toe zorgt voor een verbetering qua veiligheid. Als laatste onderdeel werd dieper ingegaan op de veiligheid binnenin de blokken. Wanneer er zich gelijkaardige snelheden instellen op alle rijstroken van de rijbaan wordt het aantal manoeuvres sterk teruggedrongen, wat een positief effect heeft naar 51
veiligheid toe. Inhaalmanoeuvres en rijstrookwisselingen liggen immers vaak aan de basis van ongevallen. Om de situatie binnenin de blokken te analyseren zijn daarom de snelheidsverschillen tussen de rijstroken onderzocht. Binnenin de blokken zijn deze normaliter klein wat zorgt voor een vermindering van het aantal manoeuvres dat wordt uitgevoerd. De resultaten gaven aan dat er effectief een zekere correlatie tussen de rijstroken is tijdens het blokrijden. In vergelijking met de vijf drukke dagen waar niet werd blokgereden was er een grotere samenhang tussen de snelheden merkbaar. Deze bevinding, in combinatie met de ervaring van de politie, laat toe te concluderen dat er zich binnenin de blokken een veiligere toestand instelt.
4.5 Analyse intensiteit Een ander aspect dat onderzocht moet worden is de intensiteit die gehaald wordt in de blokken en over de hele blokrijzone. Op deze manier wordt een idee verkregen van het effect op de doorstroming. In de eerste plaats is het blokrijden bedoeld voor het creëren van een veiligere situatie, naar doorstroming toe worden er dan ook geen verbeteringen verwacht. Dit deel behandelt eerst de intensiteiten die in de blokken zelf behaald worden. Om een idee te krijgen van de doorstroming moet uiteraard ook rekening gehouden worden met de hiaten die tussen de blokken aanwezig. Daarom is in een tweede onderdeel onderzoek gedaan naar intensiteiten over de hele blokrijzone. Hierbij is het interessant de vergelijking te maken met andere drukke dagen waarop niet werd blokgereden. Om een idee te hebben van wat de capaciteit bedraagt op een autosnelweg werd op zoek gegaan in de literatuur naar referentiewaarden. Hier zijn waardes teruggevonden voor capaciteiten per rijstrook van 2200 à 2400 pae/uur [20]. De analyse gebeurt opnieuw aan de hand van werkelijke meetgegevens afkomstig van de lusdetectoren op verschillende posten in de blokrijzone.
4.5.1 Evaluatie intensiteit binnen de blokken Voor het evalueren van de intensiteit binnen de blokken wordt in de blokrijzone gebruik gemaakt van verschillende detectorlocaties die daar aanwezig zijn. Het betreft dezelfde locaties die gebruikt werden in 5.4.4 voor het bepalen van de correlatie tussen de rijstroken. In Figuur 32 worden deze snedes opnieuw aangeduid.
52
Figuur 32: Aanduiding gebruikte detectorposten
Voor het bepalen van de gemiddelde intensiteit die gehaald wordt binnenin de blokken zijn alle meetgegevens op één bepaalde detectorpost tezamen verwerkt. Voor de verschillende locaties worden de resultaten hieronder weergegeven in Tabel 10. Intensity [veh/hr] kmpt 33,83 7011,4 kmpt 36 6897,2 kmpt 39,6 6663,6 Tabel 10: Behaalde intensiteiten op verschillende locaties
De rijbaan bestaat in deze zone uit drie rijstroken. Aan de hand van de waarden van de literatuur kan een waarde voor de capaciteit begroot worden van 6600 à 7200 vtg/uur. Met behulp van deze referentiewaarde kan vergeleken worden hoe de doorstroming binnenin de blokken is. De hierboven berekende waarden geven aan dat de intensiteiten gelegen zijn rond deze referentiewaarde. De resultaten voor de andere dagen worden kort samengevat in Tabel 11. Intensity [veh/hr] 12-07-'08
kmpt 33,83 6891,1
kmpt 36 8721,5
19-07-'08 (ZONE1)
kmpt 24,62 7324,4
kmpt 25,75 7615,4
19-07-'08 (ZONE2)
kmpt 24,62 8210
kmpt 25,75 6789,6
kmpt 39,6 7694,5
kmpt 29,14 5727,5
kmpt 33,83 8577,3
kmpt 36 7727,5
53
kmpt 39,6 7737,4
27-07-'08
kmpt 33,83 7011,4
kmpt 36 6897,2
kmpt 39,6 6663,6
11-04-'09
kmpt 33,83 6811,6
kmpt 36 8107,5
kmpt 39,6 7871,3
kmpt 33,83 kmpt 36 kmpt 39,6 25-07-'09 6096 7886,3 7093,3 Tabel 11: Samenvatting resultaten van de behaalde intensiteiten in de blokken
Uit de resultaten blijkt dat binnen de blokken de intensiteit gelegen is rond de 7372 vtg/uur. Deze waarde ligt net iets hoger dan de grootste waarde voor de capaciteit die met behulp van de literatuur begroot kon worden. Er kan besloten worden dat binnenin de blokken goede resultaten verkregen worden naar doorstroming toe. Het is echter wel zo dat tussen de blokken hiaten ontstaan, die een negatief effect hebben op de doorstroming. Een gemiddelde waarde voor de intensiteit in de hele blokrijzone is daarom interessanter en wordt in het volgende deel begroot.
4.5.2 Evaluatie intensieit over de hele blokrijzone Zoals hierboven reeds werd aangehaald is het van belang om te kijken welke intensiteiten zich instellen over de hele blokrijzone, met inbegrip van de hiaten. De analyse is geheel analoog aan 5.5.1. De resultaten voor de verschillende dagen worden hieronder in Tabel 12 samengevat. Intensity [veh/hr] 12-07-'08
kmpt 33,83 4742,9
kmpt 36 6367,5
kmpt 39,6 5474,5
kmpt 24,62 19-07-'08 (ZONE1) 5625,6
kmpt 25,75 5668,8
19-07-'08 (ZONE2)
kmpt 24,62 5365,7
kmpt 25,75 4870
kmpt 29,14 4021,3
27-07-'08
kmpt 33,83 4905,3
kmpt 36 5230,5
kmpt 39,6 5003,4
11-04-'09
kmpt 33,83 5580
kmpt 36 6986
kmpt 39,6 6055,6
kmpt 33,83 5199,1
kmpt 36 5578,6
kmpt 33,83 kmpt 36 kmpt 39,6 25-07-'09 4917,9 5975,3 5643,3 Tabel 12: Samenvatting resultaten van de behaalde intensiteiten over de hele blokrijzone
54
kmpt 39,6 5842,3
Wanneer de doorstroming bekeken wordt over de hele blokrijzone voor de verschillende dagen is de gemiddelde waarde voor de intensiteit gelijk aan 5452 vtg/uur. Dit resultaat is een pak lager dan wat werd teruggevonden binnen de blokken alleen. Dat is het logische gevolg van de lage intensiteiten tussen de verschillende blokken. Om een idee te verkrijgen van de doorstroming op drukke dagen waar niet werd blokgereden is een volledig analoge analyse uitgevoerd op basis van vijf dagen. De bekomen resultaten zijn hieronder in Tabel 13 weergegeven. Intensity [veh/hr]
kmpt 33,83
kmpt 36
kmpt 39,6
28-06-'08
4640,31
5627,1
5885,88
29-06-'08
4378,2
5088
5468,3
26-07-'08
4641,2
5258,8
5613,2
27-06-'09
4421,5
5144,3
5144,3
5393,5 6144 6245,5 01-07-'09 Tabel 13: Samenvatting intensiteiten op niet-blokrijdagen
De gemiddelde intensiteit bij deze referentiedagen bedraagt 5273 vtg/uur. Deze waarde is van dezelfde grootteorde als bij het blokrijden. Uit 4.4.2 was reeds gebleken dat de snelheidsafbouw pas helemaal op het einde wordt ingezet en er dus geen sprake is van een geleidelijke afbouw vanaf het invoegen van de agenten. Op basis van die resultaten werd al verwacht dat er geen grote veranderingen in de doorstroming merkbaar zouden zijn. Indien toch zou gebleken zijn dat de snelheidsafbouw reeds vanaf het invoegen werd ingezet, zou er vermoedelijk een veel lagere intensiteit waargenomen worden tijdens het blokrijden.
4.5.3 Mogelijke verbetering naar doorstroming en veiligheid toe Zoals aangegeven is de hoofddoelstelling van blokrijden niet om een verbetering van de doorstroming te realiseren. Het is echter interessant om even een kijkje te nemen naar het vereenvoudigd theoretisch model. Daarbij wordt er vanuit gegaan dat de alle voertuigen mooi aansluiten in de blokken en er overal afgewikkeld wordt aan capaciteit. Via dit vereenvoudigd model is het evenwel niet mogelijk om de stroom te optimaliseren. Indien gezocht wordt naar een optimum voor de doorstroming is het resultaat dat er zou gereden moeten worden in één groot blok. Wanneer de werkelijke situatie bekeken wordt is duidelijk te zien dat er naar achter toe in de blokken sprake is van uitwaaiering omdat de automobilisten daar rustiger rijden. Het zou daarom interessant dat de agenten met iets kortere tussentijden de rijbaan opkomen waardoor in heel het blok alle voertuigen dicht bij elkaar rijden aan dezelfde snelheid. Praktijktesten moeten echter uitwijzen of hetzelfde effect van uitwaaiering zich hier niet opnieuw voordoet. Dat is mogelijk het geval doordat de achterste automobilisten nauwelijks verkeer achter zich hebben en opnieuw meer op hun gemak gaan rijden. 55
Indien blijkt dat door kortere invoegtijden te hanteren de uitwaaiering achteraan de blokken beperkt wordt, kan eveneens gesproken worden van een verhoogde veiligheid. Het is immers in de staart van het blok dat de situatie meer gaat gelijken op de originele situatie waarbij er grotere snelheidsverschillen merkbaar zijn tussen de rijstroken. In kleinere, compactere blokken waar zich over het ganse blok van kop tot staart gelijkaardige snelheden instellen tussen de rijstroken wordt het aantal manoeuvres nog verder teruggedrongen in vergelijking met de blokken waar wel sprake is van die uitwaaiering op het einde.
4.5.4 Besluit Het onderzoek hiervoor ging dieper in op de doorstroming in de blokken en over heel de blokrijzone. De resultaten lieten uitschijnen dat in de blokken zelf vrij hoge intensiteiten behaald werden die gelegen zijn rond een gemiddelde waarde van 7372 vtg/uur. Indien gekeken wordt over de hele blokrijzone, hiaten incluis, is een waarde voor de intensiteit vastgesteld gelijk aan 5452 vtg/uur. In vergelijking met de nietblokrijdagen werd er gesproken van gelijkaardige waardes voor de intensiteiten. De verwachtingen waren immers ook zo dat er niet echt een verbetering merkbaar zou zijn naar doorstroming toe.
4.6 Besluit In hoofdstuk 4 werden al de analyses met behulp van de empirische data uitgevoerd. Alvorens aan het echte onderzoek gestart kon worden is eerst dieper ingegaan op de verkregen meetgegevens en de bespreking van de t-x diagramma die met behulp van de Helbingfilter werden gemaakt. Uit de beschikbare data werden vijf blokrijdagen geselecteerd waarop alle analyses zijn toegepast. In het eerste grote luik is de hele blokstructuur onder de loep genomen. Het doel hiervan was om een beter beeld te krijgen van het blokrijden in de praktijk. Daarbij is onder meer nagegaan hoelang de blokken gemiddeld in tijd en ruimte zijn. De resultaten gaven aan dat de gemiddelde tijd voor een “blok + hiaat” 7,78 minuten bedraagt. Vervolgens werd er in de ruimte gekeken naar de lengte van de blokken+hiaten. Hiervoor werd een gemiddelde waarde bekomen van 8,73 km. Een belangrijke vaststelling die werd gedaan bij het analyseren van de structuur is dat er naar achter in het blok sprake is van een zekere uitwaaiering. Hiermee wordt bedoeld dat de automobilisten, in tegenstelling tot in de kop van het blok, meer “op hun gemak” gaan rijden wat een daling van de intensiteit met zich meebrengt. Op basis van deze vaststelling en de begroting van de structurele variabelen is het misschien mogelijk om in verder onderzoek het blokrijden te optimaliseren naar doorstroming en veiligheid toe. Een eerste suggestie ter verbetering is om de agenten vlugger na elkaar het verkeer in te sturen. M.a.w. om de gemiddelde invoegtijd tussen de agenten te laten dalen.
56
Het tweede deel betrof het onderzoek naar de snelheid en de veiligheid bij het blokrijden. De hoofdbetrachting bij blokrijden is het creëren van een veiligere verkeerssituatie door een begeleide afbouw van de snelheid naar opstoppingen toe en doordat zich binnenin de blokken een inherent veiligere situatie instelt. In de t-x diagramma kwam naar voren dat er effectief iets lagere snelheden heersen binnenin de blokken. Uit het onderzoek bleek dat het verschil in snelheid tussen de kop en de staart van een blok vrij beperkt is, vooral in het begin. Naarmate men dichter bij de file komt, zijn deze verschillen veel groter. Dit komt doordat de agent in de kop van het blok aangeeft wanneer de snelheid juist moet verminderen. Vervolgens werd onderzocht hoe de afbouw van de snelheid geschiedt naar de file toe. Hieruit bleek dat niet vanaf het begin onnodig lage snelheden worden opgelegd, maar dat pas op het einde de snelheid sterk wordt afgebouwd. Nadien werd de situatie binnenin de blokken naar veiligheid toe onderzocht. Een situatie waarbij op de verschillende rijstroken aan gelijkaardige snelheden wordt gereden, zorgt voor een daling van het aantal manoeuvres. Het zijn vaak die manoeuvres die aan de basis liggen van ongevallen op de rijbaan. In het onderzoek werden daarom, binnenin de blokken, de snelheidsverschillen tussen de rijstroken onderzocht. De resultaten gaven aan dat er binnenin de blokken een zekere correlatie te herkennen was tussen de snelheden op de verschillende rijstroken. Door vervolgens de vergelijking te maken met vijf drukke dagen waarop niet werd blokgereden kon besloten worden dat er effectief een verbetering merkbaar was naar veiligheid toe binnenin de blokken. Deze bevinding in combinatie met de positieve ervaring van de politie van de veiligheid in de blokken, laat toe te besluiten dat er door blok te rijden effectief een verbetering is naar veiligheid toe. Vermits een verbetering qua veiligheid beoogd wordt, heerste hier reeds een vermoeden, dat naar doorstroming toe, zeker geen verbetering merkbaar zal zijn bij het blokrijden. In dit laatste onderdeel werden gemiddelde waarden voor de intensiteiten begroot voor zowel de blokken als de hele blokrijzone. Het resultaat voor de intensiteit in de blokken leverde een waarde op van 7372 vtg/uur, wat vrij hoog is. Er dient echter rekening gehouden te worden met de hele blokrijzone, inclusief hiaten tussen de blokken. Daarbij werd vastgesteld dat er gemiddeld zo’n 5452 vtg/uur afgewikkeld werden. Er werd eveneens een gemiddelde intensiteit berekend voor de vijf drukke referentiedagen. Daar werd een waarde bekomen van 5273 vtg/uur. In beide gevallen is er dus sprake van eenzelfde grootteorde qua intensiteit.
57
Hoofdstuk 5: Gebruik van variabele snelheidslimieten
Variabele snelheidslimieten (VSL) worden in verschillende landen toegepast. Over de weg worden portalen met elektrische panelen geplaatst die automatisch worden aangestuurd. Daarop verschijnt de snelheid die wordt opgelegd aan de verkeersstroom. Op deze manier kunnen snelheidsbeperkingen opgelegd worden afhankelijk van de situatie. Het hoofddoel van het gebruik van VSL is het verhogen van de veiligheid op de weg. Tegenwoordig wordt er reeds onderzoek verricht naar aspecten zoals capaciteitsverhoging, doorstroming, beperking van de luchtvervuiling,… Met behulp van VSL kan op twee manieren ingespeeld worden op de veiligheid. Enerzijds gebeurt dit als een snelheidsverlaging (file) op de weg wordt vastgesteld. Het systeem zal vervolgens de voertuigen opwaarts verwittigen door een lagere snelheid op te leggen. Dit is een reactieve maatregel. Anderzijds is er de proactieve manier, waarbij potentieel gevaarlijke situaties worden vastgesteld in het verkeer. Zo’n gevaarlijke situatie wordt bijvoorbeeld gedetecteerd wanneer er hoge snelheden voorkomen in combinatie met hoge intensiteiten. In dat geval worden ook snelheidslimieten opgelegd om op die manier opwaarts een gelijkmatigere verdeling van voertuigen over de rijstroken te bekomen en grote verschillen in snelheid te temperen.
5.1 Aanwezige elektronische snelheidsborden Een van de hoofddoelen van blokrijden is het realiseren van een verhoging van de veiligheid. Dit gebeurt door middel van agenten in te zetten die het verkeer snelheid laten minderen en zo blokken vormen. Deze agenten krijgen orders vanuit de controlekamer en zullen steeds opnieuw een blok verkeer leiden tot het eindpunt en vervolgens terugkeren naar het begin. Het lijkt echter ook mogelijk (en zelfs beter)
58
om met behulp van VSL, het verkeer op de gepaste momenten snelheid te laten minderen zodat het aantal ongevallen wordt teruggedrongen. In de zone Merelbeke tot Drongen is de E40 uitgerust met elektronische verkeersborden over een afstand van 9,7 km (zie Figuur 33). Er bevinden zich in totaal 12 portalen die zijn uitgerust met borden waarop de politie richtsnelheden kan instellen. Deze borden moeten allemaal manueel worden aangestuurd, het is niet zo dat zij zich automatisch aanpassen aan de omstandigheden. Het is interessant om eens te kijken naar de situatie waarbij de reeds aanwezige portalen zouden worden aangestuurd met AID camera’s. De nodige software met de gebruikelijke algoritmes voor het genereren van de juiste snelheidslimieten moet dan eveneens worden geïmplementeerd. Wanneer de t-x diagramma bekeken worden ziet men dat de files terugslaan tot een heel eind voor de aanwezige portalen. Zo vindt het blokrijden meestal plaats in de zone van Aalst tot Zwijnaarde. Indien er overwogen wordt om met VSL te werken lijkt het daarom aangeraden om het netwerk van portalen uit te breiden opwaarts naar Aalst toe. Dit brengt uiteraard een grote kost met zich mee. Er is geen algemeen aanvaardde tussenafstand voor het plaatsen van portalen. Echter, wanneer deze te ver uit elkaar staan zal veel van hun nut verloren gaan. Automobilisten zullen immers na een tijdje de opgelegde snelheid “vergeten” zijn en terug de standaardsnelheid van 120 km/uur aannemen. Daarom is het van belang de tussenafstand tussen de portalen te beperken tot ongeveer 1,5 à 2 kilometer. Een concreet voorstel is bijvoorbeeld om het netwerk uit te breiden met portalen naar Brussel toe, om de 2 km tot kilometerpunt 20,5 (Aalst).
59
Figuur 33: Aanwezige portalen in de zone Merelbeke - Drongen
60
5.2 Besluit Het gebruik van VSL brengt vele voordelen met zich mee. Implementatie ervan zorgt ervoor dat veel sneller kan ingespeeld worden op een verandering in de situatie. Een agent kan immers nooit de situatie over de hele weglengte inschatten. Door middel van VSL gebeurt dit automatisch wat maakt dat de reactietijd voor de aanpassing van de snelheden zeer klein is. Van belang is natuurlijk dat de snelheidslimieten ook daadwerkelijk moeten worden nageleefd door de automobilisten. Wanneer op een autostrade waar normaal gezien 120 km/uur gereden mag worden, plots een bord met aanduiding 90 km/uur staat, valt het te betwijfelen of alle automobilisten zich daar aan gaan houden. Zeker in het geval wanneer er voor hen nog geen verandering in de verkeersstroom zichtbaar is. Uit ervaring blijkt inderdaad deze snelheidslimieten niet altijd goed opgevolgd worden [15]. Een oplossing hiervoor is bijvoorbeeld een strikte handhaving door middel van flitscamera’s, wat opnieuw een grote kost met zich meebrengt. Het probleem van de handhaving is echter niet aanwezig bij het blokrijden. Daar leggen de agenten zelf de snelheid op in het verkeer en verbieden de mensen hen voorbij te steken. Op die manier is er dus sprake van een zeer goede naleving van de snelheidsbeperking. Het gebruik van VSL zorgt voor een enorme kost. Omdat op de E40 richting de kust de problemen zich vooral voor doen tijdens de zomermaanden omwille van de toeristen is het zeer de vraag of zulke hoge kost wel gerechtvaardigd is. Het lijkt daarom beter om zulke budgetten te investeren op plaatsen waar zich dagelijks files voordoen. Op die manier zal de investering veel beter renderen.
61
Hoofdstuk 6: Besluit
Het blokrijden op de E40 richting de kust wordt voornamelijk toegepast in situaties waarbij er zich files vormen rond het knooppunt Zwijnaarde. Motoragenten voegen in vanaf een oprit om zo het verkeer te begeleiden naar de file toe. Op die manier wordt getracht een veiligere situatie te creëren door een gecontroleerde afbouw van de snelheid te realiseren. In de eerst plaats werden de lengtes en duurtijden van blokken+hiaten achterhaald. De bedoeling hiervan was om een betere kijk te krijgen op het blokrijden in de praktijk. Een andere belangrijke vaststelling die bij het bepalen van deze structurele parameters werd gedaan, is dat achteraan de blokken overal een zekere uitwaaiering merkbaar is. Dit duidt erop dat de automobilisten achteraan het blok meer “op hun gemak” gaan rijden waardoor de doelstelling van het blokrijden gedeeltelijk teniet gedaan wordt. Ideaal zou zijn dat iedereen in het blok mooi zou aansluiten, wat werd weergegeven in het vereenvoudigd theoretisch model. Vervolgens werden enkele analyses uitgevoerd die betrekking hadden op de snelheid en de veiligheid in de blokken. Daarbij werd in de eerste plaats nagegaan hoe de snelheid zich verhoudt vanaf de kop tot de staart van een blok. Er werd vastgesteld dat de snelheid binnenin een blok overal gelijkaardig is, maar in de staart meestal net iets hoger ligt. Meer naar de stilstand toe, wordt dit verschil groter. Dit laatste is echter gewoon het logische gevolg van het feit dat de agent in de kop van het blok aangeeft wanneer de snelheid moet worden afgebouwd. Naar de manier waarop de snelheid wordt afgebouwd over de volledig afstand is eveneens onderzoek gedaan. Uit het onderzoek bleek dat deze afbouw van de snelheid pas helemaal op het einde geschiedt. Het is dus niet zo dat de agenten vanaf het invoegen op de rijbaan hun snelheid onnodig laten af nemen. Op basis van deze analyse kon echter niet objectief besloten worden dat hierdoor effectief een verbetering naar veiligheid wordt gerealiseerd. Het enigste dat hier is vastgesteld, is de manier waarop deze snelheidsafbouw uitgevoerd wordt. Doordat de motoragenten begeleid worden vanuit de operatiekamer te Gent, waar de (adjunct-) commissaris een goed overzicht heeft van de hele verkeerssituatie, kan echter toch besloten worden dat er sprake is van een verbeterde veiligheid. Het is immers zo dat de automobilisten nu niet meer plots een file waarnemen waardoor ze bruusk in de remmen moeten gaan. Het zijn de agenten die op een beperkte afstand van de filestaart aanmanen om de snelheid te laten minderen. Verder werd de
62
veiligheid binnenin de blokken zelf geanalyseerd. Het is namelijk zo dat, in situaties waarbij zich over de verschillende rijstroken een gelijkaardige snelheid instelt, het aantal manoeuvres op de rijbaan beperkt blijft. Hieronder verstaat men een daling van het aantal inhaalmanoeuvres en verwisselingen van rijstrook. Het zijn immers vaak deze manoeuvres die aan de basis liggen van ongevallen op de rijbaan. Omdat verwacht wordt dat in de blokken zelf de snelheidsverschillen beperkt blijven werd hier onderzoek naar gedaan. Uit de resultaten kwam naar voor dat er een gelijkmatigere verdeling van de snelheden merkbaar is in vergelijking met de dagen waarop niet werd blokgereden. Een bemerking die hierbij gemaakt werd, is dat vooral in de kop van het blok de snelheidsverschillen beperkt blijven. Naar achter toe in de staart, waar er sprake is van uitwaaiering, stellen zich opnieuw grotere snelheidsverschillen tussen de rijstroken in. De hoofdbetrachting van de wegpolitie is om een toename van de veiligheid te realiseren. Er werd dan ook niet verwacht dat deze maatregel een verbetering in de doorstroming met zich meebrengt. Door opnieuw de vergelijking te maken met de dagen waarop niet werd blokgereden kon besloten worden dat er niet veel verschil was op te merken qua behaalde intensiteiten. Als laatste werd gekeken naar de mogelijkheid om met behulp van variabele snelheidslimieten te werken in plaats van te blokrijden. Het is zo, dat door toepassing van deze methode op een snellere en meer accurate manier kan geïntervenieerd worden in de verkeersstroom. Het nadeel is wel dat er hiervoor (grote) infrastructurele aanpassingen noodzakelijk zijn. Tijdens het maken van deze thesis werden nog verschillende zaken niet helemaal tot op de bodem uitgediept. Sommige aspecten lijken daarom interessant zijn om verder te onderzoeken. In de eerste plaats is het interessant om een realistisch model te ontwikkelen waarmee onder meer de doorstroming zou kunnen worden geoptimaliseerd. Het blokrijden dient echter in de eerste plaats om een toename van de veiligheid te bewerkstelligen. Doorstroming komt daarbij pas op de tweede plaats. Voor de toepassing van VSL lijkt het interessant om een volledige kosten - baten analyse uit te voeren die uitwijst of de investering effectief de moeite waard is. Het blokrijden wordt immers alleen toegepast op een beperkt aantal dagen tijdens de zomermaanden. Grote investeringen lijken daarom op het eerste zicht meer geoorloofd in zones waar zich dagdagelijks files voordoen. Ook andere alternatieven zoals het gebruik van spitsstroken dienen eens onder de loep genomen te worden.
63
Bijlagen
64
Bijlage A: Verkeersstroomtheorie In dit deel worden kort enkele belangrijke begrippen van de verkeersstroomtheorie meegegeven. Het is in deze discipline dat dieper wordt ingegaan op de dynamische eigenschappen van het verkeer. Voor een goed begrip van de termen die in het verloop van de thesis gebruikt worden is het belangrijk om de basisideeën van deze theorie te begrijpen. Eerst zal de betekenis van enkele microscopische variabelen verklaard worden waarna ook de macroscopische variabelen nader worden toegelicht [7] [8].
A.1 Microscopisch variabelen Bij de microscopische benadering van het verkeer wordt gekeken op het niveau van de afzonderlijke voertuigen. De verschillende paramaters kunnen best aan de hand van een duidelijke figuur worden uitgelegd. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van Figuur 34 met op de horizontale as de tijd en op de verticale de afstand.
Figuur 34: Aanduiding microscopische grootheden
65
In bovenstaande figuur zijn twee voertuigen afgebeeld, respectievelijk A en B. Op een bepaald tijdstip komt de positie van een voertuig overeen met een bepaalde locatie. Zo is bijvoorbeeld voor voertuig A de positie op moment tA gelijk aan xA. De voertuigen maken een voortgaande beweging wat duidelijk is te zien in de figuur. De positie van een voertuig gedurende een bepaalde tijd noemt men een trajectorie, hiervoor beschouwt men het voertuig als een punt. Zo’n trajectorie is dan eigenlijk niet meer dan een wiskundige functie die beschrijft hoe het voertuig zich verplaats in tijd en ruimte. De snelheid van een voertuig bekomt men door de afgeleide van de trajectorie te nemen.
v(t ) =
dx(t ) x
Om de versnelling te bekomen neemt men de tweede afgeleide naar de tijd.
a (t ) =
d 2 x(t ) dt 2
Vervolgens worden nog enkele kenmerken van het voertuig zelf gedefinieerd. Zo heeft elk voertuig een zeker ruimtegebruik s, dat bepaald wordt door de lengte (l) van het voertuig zelf en de afstand die aangehouden wordt ten opzichte van een voertuig ervoor (d). Daarnaast is er het tijdsgebruik van een voertuig h, dat op zijn beurt bestaat uit de volgtijd g en de bezettingstijd o.
ruimtegebruik = s = Lengte (l ) + vo lg afs tan d ( d ) tijdsgebruik = h = vo lg tijd ( g ) + bezettingstijd (o) Op de weg bevinden zich allerlei soorten voertuigen, onderverdeeld in verschillende voertuigcategorieën. Deze hebben allemaal verschillende afmetingen en eigenschappen. De situatie waarbij er van uit gegaan wordt dat het allemaal om identieke voertuigen en bestuurders gaat, wordt “homogeen” genoemd. Indien de toestand niet verandert doorheen de tijd kan deze “stationair” genoemd worden.
A.2 Macroscopische variabelen Op macroscopisch niveau wordt in feite uitgezoomd en zullen de voertuigen verder niet afzonderlijk bekeken worden. De macroscopische variabelen worden steeds gedefinieerd in een bepaald meetinterval. Het is daarom van belang een goed beeld te hebben van de verschillende mogelijkheden voor zo’n interval. In Figuur 35 wordt een tijd-ruimte diagram getoond met daarop de verschillende soorten intervallen.
66
Figuur 35: Aanduiding van de verschillende soorten meetintervallen
Meetinterval SA is een interval bepaald gedurende een tijd ∆t , voor een infinitesimaal wegstukje dx (benaderend: locatie x). In de praktijk wordt met behulp van verkeerlussen en camera’s gedurende bepaalde tijdsintervallen metingen uitgevoerd. Meetinterval SB beschouwt een wegdeel ∆x gedurende een infinitesimaal tijdsinterval dt (benaderend: tijdstip t). Dit ruimte-interval is best voor te stellen als een luchtfoto van het verkeer op één bepaald ogenblik in de tijd. Als laatste is het mogelijk om een willekeurig interval S te definiëren in het tijd-ruimtediagram. Intensiteit q De intensiteit q geeft het aantal voertuigen per tijdseenheid weer. Deze grootheid kan makkelijk vergeleken worden met debiet of flux van een stroom. Voor een tijdsinterval ∆t kan dit eenvoudig als volgt berekend worden:
q=
m ∆t
voertuigen in uur met m = aantal voertuigen ∆t = tijd sin terval
Met het begrip capaciteit wordt de maximale intensiteit op een weg aangeduid. Bovenstaande definitie voor de intensiteit beperkt zich tot een bepaald tijdsinterval. Het is mogelijk hier een algemenere definitie voor op te stellen als volgt:
67
m.dx afgelegde afs tan d van de voertuigen in het meet int erval = ∆t.dx oppervlakte van het meet int erval
q=
Dichtheid k Deze grootheid geeft het aantal voertuigen per weglengte weer. Wanneer een bepaald ruimte-interval bekeken wordt, kan de dichtheid met volgende formule berekend worden:
k=
n ∆x
voertuigen in kilometer met n = aantal voertuigen ∆x = ruimte − int erval
De definitie van dichtheid kan verder uitgebreid worden als volgt:
k=
n.dt verblijftijd van de voertuigen in het meet int erval = ∆x.dt oppervlakte van het meet int erval
Wanneer de verkeersmetingen op een vaste locatie gebeuren, kan op eenvoudige wijze de bezettingstijd o van een voertuig achterhaald worden. Op die manier is het mogelijk om de bezettingsgraad b in het tijdsinterval ∆t te berekenen met volgende formule:
b=
1 ∑ oj ∆t m
Indien de dichtheid bekomen moet worden uitgaande van verkeersdetectoren op vaste locaties, zullen hiervoor metingen van intensiteit en gemiddelde snelheid verwerkt worden met behulp van de fundamentele relatie (zie gemiddelde snelheid u). Gemiddelde snelheid u De gemiddelde snelheid u wordt uitgedrukt in afstand per tijdseenheid en is gedefinieerd als het quotiënt van de intensiteit met de dichtheid. Deze is afhankelijk van het tijdstip, de locatie en het meetinterval.
u=
q afgelegde afs tan d van de voertuigen in het meet int erval = k verblijftijd van de voertuigen in het meet int erval
Het is echter van groot belang een onderscheid te maken tussen plaatsgemiddelde snelheid us en tijdsgemiddelde snelheid ut . De plaatsgemiddelde snelheid komt
68
overeen met het harmonische gemiddelde van alle snelheden van de voertuigen op een bepaald wegdeel, gemeten op één tijdstip. Uitgaande van een ruimte-interval:
1 us = .∑ vi n n
km in uur
Uitgaande van een tijdsinterval:
u=
1 1 1 ∑ m m vj
km in uur
Deze grootheid moet goed onderscheiden worden van de tijdsgemiddelde snelheid ut . Hiervoor wordt het gemiddelde genomen van alle snelheden die gemeten werden op één bepaald punt.
ut =
1 ∑vj m m
km in uur
Door de eerste definitie van de (plaats)gemiddelde snelheid anders te schrijven, wordt de fundamentele relatie van de verkeersstroomtheorie bekomen:
q = k .us Op deze manier zijn de drie grootheden, intensiteit, dichtheid en gemiddelde snelheid, onlosmakelijk met elkaar verbonden. Conclusie Voorgaande macroscopische variabelen kunnen voor elk meetinterval berekend worden. De detectoren die in deze studie gebruikt worden meten de intensiteit q en de gemiddelde snelheid u gedurende een tijdsinterval ∆t = 1min . Met behulp van de fundamentele relatie is het mogelijk om hieruit de dichtheid te bepalen.
A.3 Fundamenteel diagram De drie belangrijkste macroscopische grootheden, intensiteit q, gemiddelde snelheid u en dichtheid k, zijn door middel van de fundamentele relatie met elkaar verbonden. Uit die relatie blijkt dat er slechts twee onafhankelijke grootheden zijn, waaruit de derde kan berekend worden. In de verdere uiteenzetting wordt er uitgegaan van een homogene en stationaire verkeersstroom. Dit is een vereenvoudiging, in 69
werkelijkheid is het verkeer niet homogeen ( verschillende voertuigcategorieën en bestuurders) en niet stationair ( voertuigen remmen en versnellen). Het is nu mogelijk om drie diagrammen op te stellen waarbij telkens de onderlinge relatie tussen twee van de drie grootheden wordt weergegeven. Door gebruik te maken van de fundamentele relatie kan eenvoudigweg de derde grootheid berekend worden. Deze drie diagrammen worden ook wel de fundamentele diagrammen genoemd (zie Figuur 36).
Figuur 36: De drie fundamentele diagrammen
Deze diagramma worden opgesteld aan de hand van waarnemingen op de weg. In de vereenvoudigde aanname, dat het verkeer homogeen en stationair is, ligt de verkeerstoestand steeds op de lijn in de grafiek. Er zijn drie bijzondere toestanden waarop even dieper wordt ingegaan: Volledig vrij verkeer In deze toestand ondervindt men geen hinder van anderen en kunnen de voertuigen met snelheid uf rijden. Deze vrije snelheid is afhankelijk van verschillende zaken zoals daar zijn: weer, snelheidsbeperkingen en ontwerpsnelheid.
70
Wanneer men spreekt het verkeersregime “vrij verkeer”, bedoeld men het gebeid op de grafiek waar de dichtheid k lager is dan kc (capaciteitsdichtheid) en automatisch ook de snelheid hoger is dan uc (capaciteitssnelheid). Capaciteitsverkeer De capaciteit van een weg wordt gegeven door maximale intensiteit qc , op de grafiek is te zien dat bijhorende snelheid en dichtheid gelijk zijn aan respectievelijk uc en kc. Een belangrijke opmerking hierbij is dat de maximale intensiteit niet bereikt wordt bij de maximale snelheid, maar bij een snelheid die lager ligt dan uf. Verzadigd verkeer De intensiteit en de snelheid zijn gezakt tot nul. Alle voertuigen staan stil in een rij met bijhorende maximale dichtheid kj (jam density). Men spreekt over het verkeersregime “congestie” in het gebied waar de snelheid lager is dan uc en de dichtheid gelegen is tussen kc en kj.
71
Bijlage B: Knooppunt Zwijnaarde De problemen op de E40 doen zich voornamelijk voor ter hoogte van het knooppunt Zwijnaarde. Het is op deze locatie waar de files zich beginnen te ontwikkelen. Als gevolg hiervan zal de politie voor dit knooppunt actie ondernemen om de voertuigen tot een stilstand te leiden of om deze te begeleiden doorheen het knooppunt. Het knooppunt Zwijnaarde dat gelegen is in de buurt van Gent verbindt twee belangrijke snelwegen, namelijk de E40 en de E17. De opbouw is wat genoemd wordt; een turbineknooppunt. Het is een ongelijkvloerse wisselaar waarbij getracht wordt de boogstralen voldoende groot te maken zodat niet al te veel snelheid moet geminderd worden om van richting te veranderen. In Zwijnaarde vallen de boogstralen hier en daar wat klein uit waardoor de snelheid op die plaatsen beperkt moet blijven tot 60 km/uur. Een extra maatregel ter verbetering van het knooppunt, is het aanbrengen een speciale antislipverharding. Daarnaast is het voor de drukke verkeersstroom op warme zomerdagen problematisch dat de verkeersstroom vanuit Antwerpen hier aansluit op die van de E40. Deze aansluiting is tamelijk gebrekkig omdat al het verkeer via één rijstrook moet invoegen op de E40. Op Figuur 37 wordt het knooppunt te Zwijnaarde weergegeven:
72
Figuur 37: Knooppunt Zwijnaarde
73
Bijlage C: Zelfgemaakte kaart E40 + aanduiding lusdetectoren
74
75
76
77
78
Bijlage D: Toepassing blokrijden op rotonde in Joure D.1 Situatie Naast het blokrijden op (auto)snelwegen is er in Nederland ook onderzoek gebeurd naar blokrijden op een rotonde in Joure. Het is een verkeersknooppunt waar de snelwegen A6 en A7 elkaar kruisen door middel van een rotonde met drie rijstroken en een diameter van 250 meter.
Figuur 38: Luchtfoto rotonde te Joure, de A7 ligt hier horizontaal en de A6 verticaal
Dit knooppunt werd aangelegd in 1973, maar omdat er zich regelmatig files voordoen ter hoogte van dit knooppunt heeft men reeds in 2000 enkele aanpassingen doorgevoerd. Door middel van het aanleggen van bypasses voor het verkeer komende
79
van Heerenveen (A7) en Lemmer (A6) werd de drukte op de rotonde voor een deel verminderd. Ook zijn de rijbanen aangepast zodat duidelijker werd welke rijstroken de automobilisten moeten volgen om in de juiste richting verder te gaan zodat niet op het laatste nippertje bruuske manoeuvres uitgevoerd moeten worden. Verdere aanpassingen zoals een bypass voor het verkeer komende van Joure-West/Sneek richting Lemmer werden later nog uitgevoerd. Ondanks deze aanpassingen ontstaan tijdens de spits nog vaak files op de wegen die toekomen op de rotonde. Deze hinder vindt zijn oorzaak in twee aspecten. Enerzijds wordt er vaak snel (50 km/uur) gereden op de rotonde waardoor aankomende automobilisten niet durven invoegen. Anderzijds doen er zich regelmatig ongevallen voor doordat mensen zich op de foute rijstrook bevinden omdat niet op correcte wijze wordt voorgesorteerd. Hierdoor wordt op het laatste moment vaak onvoorzichtig van rijstrook verwisseld wat heel wat ongevallen met zich meebrengt. Als oplossing kan hier nog een extra bypass gemaakt worden waar het verkeer gebruik van kan maken. Een andere manier is door te gaan blokrijden op de rotonde zelf. Deze laatste maatregel heeft de politie reeds getest.
D.2 Blokrijden op rotonde Op de rotonde in Joure werden in 2007 proeven gedaan met blokrijden om de doorstroming op die rotonde te verbeteren. Dit gebeurde telkens tijdens de spitsperiodes gedurende de werkdagen (07.00u tot 09.00u en van 16.00u tot 19.00u). Het grootste probleem, zoals hiervoor reeds werd aangehaald, is dat de snelheid op de rotonde vaak te hoog ligt waardoor automobilisten niet durven in te voegen. Daarop is het idee ontwikkeld om met twee wagens in te voegen en rondjes te rijden op de twee binnenste banen van de rotonde. Deze wagens houden een lage snelheid aan die de achterliggende wagens ook moeten aanhouden. Op deze manier wordt het een stuk eenvoudiger voor de wachtende voertuigen om in te voegen op de rotonde zelf. Door middel van tekstborden langs de kant van de weg worden de automobilisten verwittigd dat er blokgereden wordt. Bij het introduceren van dit fenomeen, dient er uiteraard rekening mee gehouden te worden dat dit nieuw is voor de weggebruikers. Het duurt daarom enige tijd voor de automobilisten gewend zijn aan het blokrijden en het (mogelijke) voordeel optimaal benut zal worden.
D.3 Evaluatie Tijdens een periode van twee maand werd er blokgereden op de rotonde van Joure tijdens de spitsperiodes. De veranderingen in de doorstroming en filelengtes werden op de verschillende toegangswegen geëvalueerd. Het blokrijden heeft effectief gezorgd voor betere invoegmogelijkheden op de rotonde. Er werd een lichte verbetering in reistijd vastgesteld voor voertuigen vanuit Sneek en Joure. Automobilisten die van
80
Heerenveen richting Sneek of Lemmer moesten deden er op hun beurt iets langer over. Er was echter weinig tot geen verandering in wachttijd voor het verkeer vanuit Lemmer richting Joure en Sneek. Het beoogde doel, een betere doorstroming door middel van het makkelijker laten invoegen op de rotonde van voertuigen, kan dus door blokrijden bereikt worden. Natuurlijk brengt zo’n operatie ook heel wat kosten met zich mee (voertuigen, manschappen,…) wat niet altijd opweegt tegenover de behaalde winsten. Het besluit was dan ook dat de nodige weginspecteurs en voertuigen beter kunnen gebruikt worden op de snelwegen waar ze op verschillende locaties aanwezig zullen zijn. Het inzetten van manschappen op de rotonde te Joure gebeurt enkel nog in het geval dat de situatie te gevaarlijk wordt. Door middel van blokrijden wordt geprobeerd een betere veiligheid te garanderen. Een potentieel gevaarlijke situatie doet zich bijvoorbeeld voor wanneer het verkeer vanuit Joure vastzit waardoor ook de bypass vanuit Heerenveen richting Joure vol komt te staan.
D.4 Aanpassing infrastructuur Zoals uit het voorgaande blijkt, kan met behulp van blokrijden en het aanleggen van bypasses, de hele problematiek van het knooppunt Joure niet opgelost worden. De infrastructuur van het verkeersknooppunt Joure is in feite verouderd en niet meer in staat om het grote verkeersaanbod te kunnen opvangen. Daarom is het plan het hele knooppunt her aan te leggen, waarbij de rotonde in zijn geheel zal verdwijnen. Deze aanpassingen zullen moeten zorgen voor een verbeterde doorstroming in dit gebied. Het onderzoek van dit project is volop aan de gang.
D.5 Besluit Bovenstaande toepassing van blokrijden is uiteraard maar zeer beperkt mogelijk. De reden waarom dit hier kort wordt aangehaald, is omdat zoals bij het “gewone” blokrijden door middel van gemachtigde voertuigen een verbetering wil bekomen worden in de verkeersstroom. Er is zeker een duidelijke analogie met het blokrijden op snelwegen. Daarnaast geeft deze toepassing aan dat structurele veranderingen mogelijk een oplossing kunnen bieden [17] [18] [19].
81
Bijlage E: Helbingfilter Voor het maken van de t-x diagramma wordt er gebruik gemaakt van een filter, de zogenaamde Helbingfilter. Deze gaat aan de hand van meetgegevens verkregen door middel van vekeersdetectoren, op vaste locaties in de ruimte, een nieuwe dataset genereren waarbij informatie over de hele ruimte wordt uitgesmeerd [10]. De Helbingfilter is een niet-lineaire laagdoorlaatfilter, die rekening houdt met de manier waarop informatie zich voortplant in het verkeer. In congestie loopt de informatie opwaarts aan een ongeveer constante snelheid, terwijl deze in vrije toestand naar afwaarts verplaatst. Als resultaat worden functies verkregen van plaats en tijd voor verkeersvariabelen zoals snelheid, intensiteit en dichtheid. De gebruikte methode filtert de kleine schommelingen uit de data zodat enkel componenten met lage frequentie door de filter worden doorgelaten. Diegene met een hoge frequentie worden beschouwt als schommelingen die moeten uitgevlakt worden. De tijdsschaal kan zo klein zijn als het bemonsteringsinterval, wat hier 1 minuut is. Voor het bekomen van functies voor de intensiteit, snelheid en dichtheid moet allereerst rekening gehouden worden met het feit dat in het vrije verkeersregime veranderingen zich verplaatsen in afwaartse richting met cfree. De filter moet dus snelheden rond cfree doorlaten wanneer er sprake is van vrij verkeer. In het geval van congestie verplaatsen storingen zich opwaarts, tegen de verkeersstroom in. Hiervoor wordt een parameter ccong ingesteld, met als gevolg dat de filter op die momenten de storingen met snelheden rond ccong bijna onveranderd doorlaat. Als laatste moet de filter ingesteld worden zodat de hoogfrequente schommelingen worden afgevlakt. Dit gebeurt met de parameters τ en σ , die er voor zorgen dat schommelingen in de tijd kleiner als τ en in de ruimte kleiner als σ worden weggefilterd. In deze studie worden meetgegevens gebruikt van detectielussen op verschillende afstanden van elkaar. Deze geaggregeerde data per sectie wordt zijin genoemd met i verwijzend naar de positie xi en j naar de tijdsintervallen. Hier is het tijdsinterval gelijk aan ∆t = 1min . De afstanden tussen de verschillende secties waar detectors aanwezig zijn is geen constante waarde, maar hangt af van de afstand tussen de verschillende complexen (waar zich op-en afritten bevinden).
82
In deze grootheid zijin zitten de grootheden die men wil onderzoeken. In dit geval wordt informatie van de detectoren verkregen over intensiteiten (vtg/uur) en snelheden(km/uur). Daaruit kan op eenvoudige wijze de dichtheid (vtg/km) berekend worden. De methode zal uitgaande van discrete informatie, functies teruggeven in de vorm van z ( x, t ) voor alle locaties x ∈[ x1 , xn ] en alle tijden
t ∈ [tmin , tmax ] . De filter kan geschreven worden als een combinatie van twee lineaire laagdoorlaatfilters zcong ( x, t ) en z free ( x, t ) :
z ( x, t ) = w( zcong , z free ) zcong ( x, t ) + [1 − w( zcong , z free )]z free ( x, t ) Hierin is w een gewichtsfactor tussen 0 en 1 die afhankelijk is van de uitkomst van de lineaire filters (zie verder). De lineaire filter voor congestie wordt als volgt geschreven:
zcong ( x, t ) =
jmax n 1 φcong ( xi − x, t j − t ).zijin ∑ ∑ N cong ( x, t ) i =1 j = jmin
met
t j = tmin + j.∆t
met de normalisatiefactor: n
N cong ( x, t ) = ∑
jmax
∑φ
cong
( xi − x, t j − t )
i =1 j = jmin
De lineaire filter voor vrij verkeer wordt genoteerd als:
z free ( x, t ) =
jmax n 1 ∑ ∑ φ free ( xi − x, t j − t ).zijin N free ( x, t ) i =1 j = jmin
met
t j = tmin + j.∆t
met de normalisatiefactor: n
N free ( x, t ) = ∑
jmax
∑φ
free
( xi − x, t j − t )
i =1 j = jmin
Het zijn φcong ( x, t ) en φ free ( x, t ) die zorgen voor het uitsmeren, ze zijn zo afgestemd dat veranderingen met snelheden ccong en c free bijzonder goed worden doorgelaten. Er wordt hier gekozen voor volgende exponentiële functie:
83
φ0 ( x, t ) = exp(−
x
σ
t − )
τ
In Figuur 39 wordt het effect van de lineaire homogene filters weergegeven. De twee gemarkeerde zones geven aan welke punten gebruikt worden voor de berekening van een punt (x,t). De vierkantjes geven aan welke meetgegevens bijdragen in congestieve toestand. De driehoekjes op hun beurt duiden de meetgegevens aan die gebruikt worden bij vrij verkeer.
Figuur 39: Aanduiding van het effect van de lineaire homogene filters (Bron: [10])
Door het toepassen van een coördinatentransformatie wordt het volgende bekomen voor φcong ( x, t ) en φ free ( x, t ) .
x = x'
' t = tcong +
x ccong
= t 'free +
' ⇒ φcong ( x, t ) = φ0 ( x ', tcong ) = φ0 ( x, t −
φ free ( x, t ) = φ0 ( x ', t 'free ) = φ0 ( x, t −
x c free x
ccong x
c free
)
)
Als laatste moet de gewichtsfactor w ∈ [0,1] bepaald worden. Deze moet zo gedefinieerd worden dat w ≈ 1 in het geval van congestie en w ≈ 0 in geval van vrij verkeer. Het is daarom nodig om op voorhand een schatting te maken van de verkeersituatie op een bepaald punt (x,t).
84
Tijdens congestie wordt het verkeer gekarakteriseerd door een hoge densiteit en een lage gemiddelde snelheid. Omdat de detectoren rechtstreeks de snelheden meten, zal van deze grootheid gebruik gemaakt worden om de toestand te definiëren. Er zijn verschillende manieren om een schatting te maken voor de snelheid op punt (x,t). Hier wordt gekozen voor volgende oplossing, waarbij een schatting gedaan wordt door gebruik te maken van een combinatie van de snelheid Vcong ( x, t ) en
V free ( x, t ) berekend met respectievelijk filter zcong en z free . V − V * ( x, t ) 1 w( zcong , z free ) = w(Vcong ( x, t ),V free ( x, t )) = [1 + tanh( c )] 2 ∆V met V * ( x, t ) = min(Vcong ( x, t ), V free ( x, t )) De parameters Vc en ∆V hebben een vaste waarde Tijdens de analyse werd gebruik gemaakt van twee filterinstellingen. De ene, aangeduid als “originele filterinstellingen”, om de discrete meetgegevens uit te smeren over het hele tijd-ruimte vlak en zo waarden te bekomen voor de desbetreffende grootheden op elk punt. De andere filterinstellingen worden de “aangepaste filterinstellingen” genoemd. Deze smeren de discrete waarden ook uit, maar de parameters zijn hier zo ingesteld dat de blokken zeer duidelijk naar voor komen in de t-x diagramma. Hieronder worden filterinstellingen:
de
gebruikte
parameters
weergegeven
voor
“Originele”:
“Aangepaste”:
σ = 0, 6 km τ = 1,1min
σ = 5 km τ = 0,5 / 60 min
c free = 90 km / uur
c free = 75 km / uur
ccong = −16 km / uur
ccong = −17 km / uur
Vc = 65 km / uur
Vc = 30 km / uur
∆V = 20 km / uur
∆V = 20 km / uur
beide
Met behulp van deze filter, die in matlab is geprogrammeerd, zijn al de t-x diagramma voor deze studie gemaakt.
85
Bijlage F: Statistische kengetallen In deze bijlage wordt een korte samenvatting gegeven van enkele belangrijke statistische kengetallen. Dit zijn getallen die de steekproefresultaten kenmerken. Zo bestaan er kengetallen die informatie geven over de ligging van de waarnemingen (centrale waarde) en over de spreiding van de waarnemingen (variabiliteit) [20].
F.1 Rekenkundig gemiddelde Het rekenkundig gemiddelde van een reeks waarnemingsgetallen is gelijk aan de som van al deze getallen gedeeld door het aantal waarnemingen. In formulevorm wordt het volgende bekomen:
1 n x = .∑ xi n i =1 met x = het rekenkundig gemiddelde xi = de waarne min gsgetallen n = het aantal waarne min gen
F.2 De variantie en de standaardafwijking Deze twee getallen geven een waarde die de variabiliteit van de waarnemingen karakteriseert. Met variabiliteit wordt hier de afwijking bedoeld ten opzichte van een centrale waarde zoals bijvoorbeeld het rekenkundig gemiddelde x . De variantie s² van een reeks waarnemingen xi met omvang n is de gemiddelde kwadratische afwijking van de waarnemingsgetallen ten opzichte van hun rekenkundig gemiddelde. In formulevorm wordt de variantie als volgt geschreven:
86
1 n s 2 = .∑ ( xi − x)² n i =1 De standaardafwijking s van een reeks waarnemingsgetallen xi met omvang n wordt verkregen door van de variantie de positieve vierkantswortel te nemen. Dit geeft:
s=
1 n .∑ ( xi − x)² n i =1
F.3 Tweedimensionale beschrijvende statistiek - Tweedimensionale waarnemingsgegevens De omvang van de steekproef bedraagt n en voor elk van deze n waarnemingen heeft men twee kenmerken of eigenschappen. Bij waarneming i horen de getallen xi , yi die men een koppel waarnemingsgetallen noemt. Bijvoorbeeld: Voor een bepaalde tijdspanne is er informatie over de gemiddelde snelheden per minuut van zowel rijstrook 1 als rijstrook 2. Bij elke minuut horen dus twee kenmerken. Om deze gegevens voor te stellen wordt meestal gebruik gemaakt van een puntenwolk. Dat is de verzameling van de punten die ten opzichte van het assenstelsel de koppels ( xi , yi ) voorstellen. - Covariantie Om de covariantie te berekenen worden de punten ( xi , yi ) geplot, waardoor een puntenwolk verkregen wordt. Op de grafiek worden ook de rechten met vergelijking x = x en y = y aangegeven die elkaar zullen snijden. Dit snijpunt is het zwaartepunt van de puntenwolk. Daarnaast zorgen deze twee rechten ook voor de verdeling van het vlak in vier kwadranten (zie Figuur 40).
87
Figuur 40: Aanduiding zwaartepunt puntenwolk
Voor elk kwadrant wordt vervolgens nagegaan wat de tekens zijn van de getallen
xi − x
y −y
, i en hun product. Vervolgens worden al de producten opgeteld wat volgende sommatie geeft: n
∑ ( x − x)( y − y) i
i
i =1
Dit getal kan zowel positief als negatief zijn. Indien een positieve waarde bekomen wordt, mag verwacht worden dat het merendeel van de punten zich in kwadrant 1 en 3 bevinden. Dit leidt tot het besluit dat bij stijgende waarden voor xi , stijgende waarden van yi horen. Vice versa voor een negatieve waarde van bovenstaande sommatie (merendeel in kwadrant 2 en 4). In dit geval horen bij stijgende waarden van xi , dalende waarden van yi . De covariantie van een tweedimensionale tabel met n waarnemingen ( xi , yi ) is het getal sxy dat gegeven wordt door:
1 n sxy = .∑ ( xi − x)( yi − y ) n i =1 - Lineaire correlatiecoëfficiënt van een tweedimensionale tabel
In 2.2 werd de covariantie besproken. Dit getal is echter zeer gevoelig voor een wijziging aan de meeteenheid (bv. omzetten van uren naar minuten) en dus geen al te beste maatstaf. Daarom zal de covariantie gedeeld worden door de standaardafwijking
88
sx en s y waardoor een nieuwe statistische grootheid bekomen wordt, namelijk de (lineaire) correlatiecoëfficiënt. De lineaire correlatiecoëfficiënt van een tweedimensionale tabel met n waarnemingen ( xi , yi ) is het getal r dat gegeven wordt door:
r=
sxy sx .s y
Deze grootheid hangt niet meer af van de gebruikte eenheden, in tegenstelling tot de covariantie. Op deze manier kan informatie bekomen worden over de samenhang tussen xi en yi van de waarnemingen. Een positieve correlatie ( r > 0 ) tussen xi en yi betekent dat de getallen de neiging hebben te veranderen in dezelfde zin. Een negatieve correlatie ( r < 0 ) daarentegen, duidt op neiging voor verandering in de tegengestelde zin. Hierbij moet nog vermeld worden dat de lineaire correlatiecoëfficiënt een waarde is uit het interval [-1,1]. Een waarde voor r dicht bij 1 duidt op een sterke correlatie, indien r echter rond 0 schommelt wordt gesproken van een zwakke correlatie. Het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt wordt de determinatiecoëfficiënt r² genoemd, die eveneens varieert tussen 0 en 1.
89
Bijlage G: Snelheid in een blok op verschillende momenten in de tijd Min 719 km speed 30,35 114,40 29,85 114,48 29,35 114,50 28,85 114,48 28,34 114,36 27,84 113,90 27,34 113,07 26,84 112,56 26,34 112,43 25,83 112,40
Min 721 km speed 32,86 107,693 32,36 108,067 31,86 109,513 31,35 112,19 30,85 113,839 30,35 114,294 29,85 114,389 29,35 113,801 28,85 114,267 28,34 114,389 27,84 114,408 27,34 112,95
Min 723 km speed 35,37 101,63 34,87 104,36 34,37 106,28 33,86 106,81 33,36 106,82 32,86 106,89 32,36 107,21 31,86 108,44 31,35 110,71 30,85 112,11 30,35 112,49 29,85 112,57 29,35 112,58 28,85 112,57 28,34 112,56
Min 727 km speed 39,89 92,16 39,38 92,68 38,88 92,96 38,38 94,15 37,88 97,32 37,38 100,33 36,87 101,39 36,37 101,63 35,87 101,73 35,37 102,18 34,87 103,12 34,37 103,78 33,86 103,96 33,36 103,97 32,86 104,06 32,36 104,49 31,86 106,20 31,35 109,36 30,85 111,31 30,35 111,84 29,85 111,95 29,35 111,97
Min 729 km speed 41,89 58,67 41,39 80,58 40,89 85,56 40,39 88,81 39,89 91,68 39,38 92,21 38,88 92,50 38,38 93,80 37,88 97,22 37,38 100,49 36,87 101,63 36,37 101,89 35,87 101,92 35,37 101,90 34,87 101,87 34,37 101,85 33,86 101,84 33,36 101,85 32,86 101,96 32,36 102,53 31,86 104,77
Min 731 km speed 42,90 31,13 42,39 35,97 41,89 55,09 41,39 77,96 40,89 83,54 40,39 88,10 39,89 92,13 39,38 92,84 38,88 93,10 38,38 94,28 37,88 97,41 37,38 100,39 36,88 101,44 36,37 101,67 35,87 101,65
Min 725 km speed 37,88 97,30 37,38 99,96 36,87 100,90 36,37 101,11 35,87 101,27 35,37 102,06 34,87 103,73 34,37 104,91 33,86 105,23 33,36 105,25 32,86 105,32 32,36 105,68 31,86 107,06 31,35 109,63 30,85 111,22 30,35 111,65 29,85 111,74 29,35 111,75 28,85 111,76
Tabel 14: Samenvatting snelheden van één blok op verschillende tijdstippen
90
Speed (in one platoon) at minute 719
speed [km/hr]
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000
22,0000
24,0000
26,0000
28,0000
30,0000
32,0000
distance [km]
Speed (in one platoon) at minute 721 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000
22,0000
24,0000
26,0000
28,0000
30,0000
32,0000
34,0000
distance [km]
Speed (in one platoon) at minute 723 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000 22,0000 24,0000 26,0000 28,0000 30,0000 32,0000 34,0000 36,0000 38,0000 distance [km]
91
Speed (in one platoon) at minute 725 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000
25,0000
30,0000
35,0000
40,0000
distance [km]
Speed (in one platoon) at minute 727 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000
25,0000
30,0000
35,0000
40,0000
45,0000
40,0000
45,0000
distance [km]
Speed (in one platoon) at minute 729 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20,0000
25,0000
30,0000
35,0000
distance [km]
92
Speed (in one platoon) at minute 731 120 110 speed [km/hr]
100 90 80 70 60 50 40 30 20
25
30
35
40
45
distance [km]
93
Bibliografie [1] Van Maele J. (commissaris wegpolitie Oost-Vlaanderen), Toepassing blokrijden op de E40, Door B. Dierickx, 4-12-2009, Gent. [2] RWS wil blokrijden als remedie tegen files en ongelukken. Laatst nagekeken: 21 mei 2010. [Online]. Beschikbaar: http://www.bouwweb.nl/persmap2005/050718blokrijden.html [3] Blokrijden moet files voorkomen, Nederland. Laatst nagekeken: 12 mei 2010. [Online]. Beschikbaar: http://www.nu.nl/algemeen/557644/blokrijden-moet-filesvoorkomen.html. [4] Rijkswaterstaat, Richtlijn Dynamisch verkeersregelen, Nederland, Programmabureau Incident Management, oktober 2009, pp. 1-32. [5] Wegpolitie Oost-Vlaanderen, Blokrijden, Wegpolitie Oost - Vlaanderen, 1995, Gent. [6] dr. Ir. S. A. Smulders, Blokrijden: Filerijden om file te vermijden?, Rotterdam, Rijkswaterstaat, 21-07-1993,pp. 1-13. [7] ir. S. Maerivoet, Modelling traffic on motorways: state-of-the-art, numerical data analysis and dynamic traffic assignment, Leuven (Heverlee, Faculteit Ingenieurswetenschappen, juni 2006,pp. 9-136. [8] Prof. ir. L.H. Immers en ir. S. Logghe, Cursus Verkeerskunde basis (H111),(onderdeel verkeersstroomtheorie), Heverlee, Departement Burgerlijke Bouwkunde , 3- 05- 2002. [9] Prof. ir. L.H Immers en dr.ir. C. Tampère, Examen verkeerskunde (H01I6A), Heverlee, Departement Burgerlijke Bouwkunde , 7-06-2007. [10] M. Treiber and D. Helbing, Reconstructing the Spatio-Temporal Traffic Dynamics from Stationary Detector Data, Dresden University of Technology and Collegium Budapest Institute for Advanced Study, 14-05-2002. [11] Verkeerscentrum Vlaanderen (Stefaan Hoornaert), Data lusdetectoren van de E40 van de periode 2008-2009, Wilrijk, 11-12-2009. 94
[12] Wegpolitie Oost-Vlaanderen, Datums waarop blokrijden werd uitgevoerd in de periode 2008-2009, Gent, 6-11-2009. [13] Wegpolitie Oost-Vlaanderen, Ongevalsgegevens voor de periode 2008-2009, Gent, 22-12-2009. [14] Douglas Gettman and Larry Head, Surrogate Safety Measures from Traffic Simulation Models: Final Report, Virginia, Office of Safety and Development, January 2003 [15] R. Corthout en C. Tampère, Rijstrooksignalering, Heverlee, KULeuven, CIB/Traffic & Infrastructure, 10-11-2009 [16] Gunnar Lind, Weather and traffic controlled variable speed limits in Sweden, Stockholm, Research and Development Movea trafikkonsult AB [17] Friesch Dagblad, Blokrijden op rotonde van Joure, Laatst geraadpleegd op: 27-042010, http://www.frieschdagblad.nl/index.asp?artID=33429. [18] Friesch Dagblad, Blokrijden is nog even wennen, Laatst geraadpleegd op: 27-042010, http://www.frieschdagblad.nl/index.asp?artid=33484. [19] D.J. Lepstra, Knooppunt Joure, Laatst geraadpleegd op: 27-04-2010, http://www.knooppuntjoure.nl [20] E. Jennkens en G.Deen, Studiepakket Wiskunde Statistiek-CombinatieleerKansrekening, Malle, Uitgeverij De Sikkel, 1990. [21] Prof. ir. L.H Immers, Naar een vlottere doorstroming op het wegennet, Delft, Essay ten behoeve van de Raad voor Verkeer en Waterstaat. [22] Verkeerstellingen met automatische detectie, Vlaanderen. Laatst nagekeken: 23 maart 2010. [Online]. Beschikbaar: http://wegen.vlaanderen.be/verkeer/tellingen/systemen.php [23] OCW mededelingen: Driemaandelijkse uitgave (jan-feb-maart 2004), Brussel. Laatst nagekeken: 23 maart 2010. [Online]. Beschikbaar: http://www.brrc.be/pdf/mededelingen/med58.pdf
95
K.U.Leuven Faculteit Ingenieurswetenschappen
2009-2010
Fiche masterproef
Student: Bram Dierickx Titel: Analyse blokrijden met behulp van empirische data Engelse titel: Analysis of platoon driving with empirical data UDC: 69 Korte inhoud: In deze thesis wordt de toepassing van het blokrijden grondig geanalyseerd. Hiervoor wordt eerst nagegaan hoe het blokrijden vandaag de dag wordt uitgevoerd en welke verbeteringen men hiermee tracht te bereiken. Daaruit blijkt dat de nadruk vooral ligt op een verhoogde veiligheid door toepassing van deze maatregel. Deze verbetering is afkomstig van de afbouw naar files toe om op die manier aanrijdingen in filestaart te vermijden. Daarbij komt dat het blokrijden, een inherent veiligere situatie oplevert doordat binnenin de blokken, de snelheidsverschillen tussen de rijstroken beperkt blijven. Bijgevolg zou hierdoor het aantal manoeuvres worden teruggedrongen. Doordat de focus ligt op een verhoging van de veiligheid, wordt er niet direct een verbetering in de doorstroming verwacht. Er is echter nog nooit concreet onderzoek uitgevoerd of deze maatregelen effectief zorgen voor een verbetering in het verkeer. Door middel van analyses aan de hand van empirische data, verkregen via lusdetectoren in de weg, worden verschillende aspecten van het blokrijden onderzocht. Hiervoor wordt ondermeer gebruikt gemaakt van t-x diagramma die alle meetgegevens in een overzichtelijk geheel plaatsen. Het onderzoek spitst zich eerst toe op de structuur van de blokken, waarbij gekeken wordt naar lengtes en duurtijden van de desbetreffende blokken. Vervolgens wordt dieper ingegaan op de snelheden die in de blokken heersen en hoe de afbouw geschiedt naar vertragingen toe. Binnenin de blokken wordt onderzoek gedaan naar de snelheidsverschillen tussen de rijstroken om te achterhalen of deze effectief beperkt blijven en minder manoeuvres tot gevolg hebben. Uit de resultaten blijkt dat het blokrijden een zekere verbetering qua veiligheid met zich meebrengt. Vervolgens wordt ingegaan op de doorstroming van het verkeer. Daarvan werd geen verbetering verwacht omwille van de focus die tegenwoordig op het veiligheidsaspect ligt. De resultaten geven dan ook aan dat gedurende het blokrijden geen toename van de doorstroming is op te merken. Als
96
laatste onderdeel wordt kort de focus gelegd op het gebruik van variabele snelheidslimieten om een verbetering in de verkeersstroom te realiseren. Op het eerste zicht lijkt dat hierdoor op een snellere manier kan gereageerd worden op veranderingen in de verkeersstroom, wat ten goede komt aan het terugdringen van het aantal incidenten. Het is echter wel zo dat hiervoor (grote) infrastructurele aanpassingen noodzakelijk zijn.
Proefschrift voorgedragen tot het behalen van de graad van Master in de ingenieurswetenschappen: Bouwkunde, optie civiele techniek Promotor: Prof. L. H. Immers Assessoren: Dr. Ir. C. Tampère Begeleiders: Ir. Ruben Corthout en Ir. Sven Maerivoet
97
