ITS & DYNAMISCH VERKEERSMANAGEMENT

ITS & DYNAMISCH VERKEERSMANAGEMENT Waarom we niet zonder verkeersmanagement kunnen

Wegwijs door ITS Systemen

Bart Wolput

INLEIDING PhD KUL-TRITEL: [email protected]; [email protected] Combinatie Intelligente Transport Systemen en Dynamisch Verkeers Management “Dynamische strategische en operationele optimalisatie van signal control op netwerk niveau in een toekomstige coöperatieve setting” MS12, Groene Golf Team Vlaanderen, VRI’s, Coöperatieve systemen…

25/11/2011


2

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Inleiding ITS en ITS in EU Theorie dynamische verkeersmanagement Duurzame DVM ITS-maatregelen voor Duurzame DVM Toekomstige ontwikkelingen Samenvatting

05/12/2011


3

INLEIDING: WAT IS ITS

“ITS (intelligente transport systemen) zijn technologische informatie- en communicatiesystemen beschikbaar door weginfrastructuur en/of voertuigen, die het verkeer en transport efficiënter, veiliger, milieuvriendelijk en betrouwbaarder doen verlopen.” Verminderen van congestie: bereikbaarheid Verhogen luchtkwaliteit: leefbaarheid Verhogen verkeersveiligheid: veiligheid Juiste informatie: betrouwbaarheid

06/12/2010


4


5



6

INLEIDING: WAT IS ITS Indeling volgens: – Technologie (persoonlijke systemen, wegkantsystemen, in- vehicle systemen) – Gebruik (pre-trip, on-trip, after-trip) – Vervoersmodus (autobestuurders, vrachtvervoer, voetgangers, openbaar vervoer)

=> Intelligente Transport Systemen (ITS) als hulpmiddel voor dynamische verkeersmanagement (DVM)

06/12/2010


7

ITS IN EU ITS en EU Actie op Europese schaal – – –

Gecoördineerd en geharmoniseerd Skelet voor de implementatie van ITS Prioritaire acties

Waarom? – – – – –

Doorstroming: 10% wegennet in congestie => 0,9% à 1,5% EU-bbp-verlies Doorstroming: Stijging goederen- en personenvervoer tussen 50% en 35% (2000-2020) Milieu: Wegverkeer 72% van de door vervoer veroorzaakte CO2-uitstoot Veiligheid: 6 000 doden boven de beoogde reductie met 50% periode 2001-2010 Informatie: Gebrek aan grensoverschrijdende informatie- en communicatie standaardisatie

Meer informatie: http://ec.europa.eu/transport/its/road/action_plan_en.htm

06/12/2010


8

ECALL

06/12/2010


9

ECALL

Automatisch contact met E112 centrale bij ongeval (na verificatie) Automatisch vermelden van plaats ongeval Europa Taalonafhankelijk 40-50% snellere interventie 2500 doden/jaar minder 06/12/2010


10

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.


05/12/2011


11

THEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen Dynamisch – < => statisch – Afhankelijk van doel • • • •

Veiligheid Milieu Doorstroming Betrouwbaarheid

Management – Zelfregulerend met lokale maatregelen: zelforganisatie – Reguleren op een hoger niveau: VERKEERSMANAGEMENT

25/11/2011


12

THEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen

25/11/2011

P.000000 - TITLE (Select "Insert" - "Header & Footer" to edit TITLE)

13

THEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen – Capaciteitsdrop (hysteresis tot 10-15% door o.a. stop&go effecten) – Veiligheid (kopstaart botsingen) – Uitstoot (stops = uitstoot)

http://www.traffic-simulation.de/


14

VERKEERSSTROOMTHEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen Fundamentele diagrammen u = speed (km/h) k = density (veh/km) q = flow (veh/h) kc= kritische dichtheid

06/12/2010


15

VERKEERSSTROOMTHEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen Efficiënte zelforganisatie tot bepaald kritisch punt kc Voorbeeld hysteresis: capaciteitsdrop tot weer stabiliseert

Ringroad: http://www.traffic-simulation.de/ 06/12/2010


16

NETWERKTHEORIE Macroscopisch fundamentele diagram voor netwerken Spillbackeffecten

06/12/2010


17

NETWERKTHEORIE Gridlock: netwerk default

450 400 350 300 Flux (vtg/u)

250 200 150 100 50 0 2

2.5

3

3.5

4

Tijd (u)

25/11/2011


18

THEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen Andere strategische problemen Sluipverkeer Weinig betrouwbaar openbaar vervoer of ander verkeer Verkeer in bepaalde richtingen onterecht benadeeld Gebrek aan efficiënt calamiteitenmanagement Verminderde veiligheid

25/11/2011


19

THEORIE Waarom we niet zonder verkeersmanagement (DVM) kunnen SAMENVATTING Problemen Capaciteit niet optimaal gebruikt Spillback/gridlockeffecten Andere strategische problemen Doelen Verbeteren veiligheid, doorstroming (bereikbaarheid), uitstoot (leefbaarheid) en betrouwbaarheid

25/11/2011


20

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.



21

ALGEMEEN OPLOSSINGEN Efficiënte DVM vereist een brede en duidelijke visie! Bestaande infrastructuur speelt sleutelrol!=>knelpunten! 1. 2. 3. 4.

Prioritering van de wegen als hoeksteen Problemen en doelen duidelijk definiëren Maatregelen goed definiëren Koppelen van ITS-instrumenten en infrastructuur aan maatregelen


22

ALGEMEEN OPLOSSINGEN Bestaande infrastructuur speelt sleutelrol! Speel in op functie weg – Stroomwegen – Verbindingswegen (gebiedsontsluiting) – Erftoegangswegen(van woongebied)

In België historische fouten – Lintbebouwing langs stroomwegen – Stroomwegen door dorpskernen

Zie voor meer informatie van de principes Duurzaam Veilig 23

ALGEMENE OPLOSSINGEN Prioriteer + kwantificeer de wegen voor DVM bij mogelijke congestie => Voornaamste wegen waar de kwaliteit behouden moet blijven => Controlestrategie (DVM) = netwerkwijd doel voor herverdelen van verkeer bij congestie op basis van prioriteit

24

OPLOSSINGEN Doel DVM: Optimaal gebruik van de infrastructuur 4 types oplossingsrichtingen 1. 2. 3. 4.

Doorstroming verbeteren Verkeer optimaal over netwerk verdelen Instroom gebied beperken en terugslag vermijden Capaciteitsaanpassingen

Rekening houden met kritisch saturatiepunt Rekening houden met functionaliteit weg Verbetert doorstroming, veiligheid en uitstoot ITS als noodzakelijk hulpmiddel: Intelligent Transport Systems

25/11/2011


25

NETWERKSERVICES Netwerkservices

1. Sturing van de verkeersstroom

2. Verdeling verkeersstroom

Snelheidssturing

Sturing routekeuze

(verminderen of vermeerderen snelheid)

(Verdelen van verkeer over het netwerk)

Homogeniseren verkeer (Verminderen rijstrookverandering en snelheidsverschillen tussen auto’s)

Faciliteren samenvoegen (Aan kruispunten en op- en afritten)

Waarschuwen (Voor bv. fileterugslag, ongevallen,…)

06/12/2010


26

NETWERKSERVICES Netwerkservices

3. Sturing van de verkeersvraag Omleiden

Verminder verkeersvraag

(Aanraden of dwingen van verkeer om andere route te nemen)

(door middel van reistijdinformatie of beïnvloeden van de vertrektijd)

Beperken inflow (Verminder de inflow op een zeker punt)

Faciliteren inflow/outflow (Aan kruispunten en op- en afritten)

Bufferen verkeer (Om terugslag te vermijden. Duidt aan waar verkeer in de rij mag gaan staan)

06/12/2010


27

NETWERKSERVICES 4. Sturing van de capaciteit

Netwerkservices

5. Algemene netwerkservice

Verlagen tijd capaciteitsvermindering (Bv. beperken van de tijd van blokkades)

Algemene informatie (Informatie zonder specifieke verkeerstechnische objectieven (zoals rerouting))

Verhelp bottlenecks (Maximaliseren van de capaciteit op bottlenecks ook bv. bij incidenten of wegenwerken)

Herverdelen van capaciteit (Extra rijstroken naast de standaard aantal of herverdelen van de bestaande ruimte)

06/12/2010


28

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.



29

VERKEERSMANAGEMENT Enkele ITS-Maatregelen ingedeeld in snelweg en stedelijk management Algemene verkeersinformatie – – –

Verkeersinformatie RDS-TMC Websites

Stedelijk management

Snelwegmanagement – – – – – –

06/12/2010

Variabele snelheidslimieten Informatieborden Dynamische Route Informatie Panelen Toeritdosering Kruispijlbakken Tolsystemen

– – – – –


Parkeergeleiding Verkeerslichten & MS12 P+R Informatieborden openbaar vervoer VMS-borden

30

ALGEMENE VERKEERSINFORMATIE

06/12/2010


31





06/12/2010


– – – – –



32

VERKEERSINFORMATIE

06/12/2010


33

VERKEERSINFORMATIE

Informatie en waarschuwingen over: – – – – –

(on)verwachte gebeurtenissen (wat, waar) verwachte impact (en duur) van de gebeurtenis (file, extra tijd, gevaar) parkeer en rustplaatsinformatie openbaar vervoer …

Doelen – Informatie – Rerouting/herdistributie – Reduceren van verkeersvraag

06/12/2010


34

VERKEERSINFORMATIE

Verwachte gebeurtenissen: – stakingen, betogingen, wegwerkzaamheden, sportwedstrijden, concerten, festivals, tijden van openbaar vervoer, verwachte weersomstandigheden, omleidingen, afsluiten wegen,...

Onverwachte gebeurtenissen: – incidenten, ongevallen, afsluiten van bruggen/wegen/tunnels/rijstroken, obstakels op de weg (objecten, dieren, mensen), spookrijders, vertragingen openbaar vervoer, file(staart), slechte zichtbaarheid, glad wegdek (aquaplanning, ijs, olie…), plotselinge weersverslechtering

06/12/2010


35

VERKEERSINFORMATIE

Hoe raakt verkeersinformatie bij de wegbeheerder / serviceprovider?

25/11/2011


36

VERKEERSINFORMATIE Detectiesystemen =>meten is weten en sneller ingrijpen => Nodig voor informatie + verkeerssturing Puntmetingen inductieve lussen, buizen, video/CCTV/AID, microgolf, infrarood, radar, magnetische golven, radio frequentie, weight in motion

Metingen op secties

ANPR, video detectie, buizen, Bluetooth, inductieve lussen

Metingen op netwerk Gps, Galileo, FCD

06/12/2010


37

VERKEERSINFORMATIE Lussen – opritten en afritten – belangrijke knooppunten & filegevoelige plaatsen

AID-camera’s

06/12/2010


38

VERKEERSINFORMATIE Verkeerscentra: – Radio – Telefoon – Praatpalen – Politie & hulpdiensten – Andere verkeerscentra – Detectiesystemen – Simulatieprogramma’s – Samenwerking privé (bv. Tom Tom)

06/12/2010


39

Hoe raakt verkeersinformatie tot bij de bestuurder?

06/12/2010


40

VERKEERSINFORMATIE RDS-TMC

“Radio Data System Traffic Message Channel”

RDS: communicatiestandaard: digitale informatie + FM-radiosignaal Gecodeerde verkeersinformatie via radiosignaal Taalonafhankelijk Alternatieve routes bij file, ongeval... Bepalen aankomsttijd rekening houdend met file Bv. Be-mobile informatie via Stubru Kwaliteit data voor navigatie nog variabel

06/12/2010


41

VERKEERSINFORMATIE RDS-TMC

Autoradio (met module)

06/12/2010

Navigatiesysteem (met module)


42

VERKEERSINFORMATIE Websites Vroeger: informatie in wagen Nu: pre-trip informatie (waarlangs, wanneer – of niet?) Meer mogelijkheden: – – – –

06/12/2010

gedetailleerd beelden ongevallen, vertragingen,… statistieken & voorspellingen


43

VERKEERSINFORMATIE

06/12/2010


44

VERKEERSINFORMATIE

06/12/2010


45

SNELWEG MANAGEMENT

06/12/2010


46





06/12/2010


– – – – –



47

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) 1) Variabele Snelheids Limieten (VSL) Effecten – Homogeniseren verkeer – Doorstroming verbeteren – Beveiligen druk verkeer

06/12/2010


48

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) 2) Informatieborden Effecten – Filestaart beveiliging – Informatie (fileduur, type,…) – …

06/12/2010


49

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) 3) Dynamische route informatie panelen Effecten – Zelfde als 2) – + routeadvies

06/12/2010


50

SNELWEG MANAGEMENT

06/12/2010


51

SNELWEG MANAGEMENT

06/12/2010


52

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) 4) Kruispijlbakken Vaak samen met VSL (Rijstrooksignalering) Effecten – Verhogen veiligheid door samenvoegen te faciliteren (bv. bij afsluiten rijstrook bij ongeval, glad wegdek) – Capaciteitsuitbreiding (bv. spitsstrook)

06/12/2010


53

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) E313: Dynamisch Verkeers Management (DVM)

Dynamische verkeersborden Snelheidsradars AID-camera’s Spitsstrook

06/12/2010


54

SNELWEG MANAGEMENT Variable Message Signs (VMS) E313: Dynamisch Verkeers Management (DVM) Eerste evaluatie veiligheid eerste 10 maanden, 2009: Richting Antwerpen: 128 ongevallen (2007) naar 75 (2009) (- 40%) Richting Limburg: van 79 naar 43 (- 45%) Evaluatie doorstroming spitsstrook, 2011: Eerste aanwijzingen geven een filereductie van 50%

06/12/2010


55

SNELWEG MANAGEMENT Toeritdosering 1999 – Wilsele (Leuven) oprit 20 van E314 Start automatisch wanneer verkeer bepaalde verzadigingsgraad heeft (stopt indien te druk) Effecten Homogeniseren verkeer Reguleren verkeersstroom tot onder kritisch verzadigingspunt File vermijden of uitstellen ‘onnodig’ tijdverlies uitschakelen – –

06/12/2010

capacity drop terugslageffecten


56

SNELWEG MANAGEMENT

File maakt file erger – Geblokkeerde exits verlengen file – ‘Capaciteitsdrop’ ~ 5-15% – Samen goed voor +/- 20-50% van alle verliestijd op snelweg

Travel time reliability through robust networks

57

SNELWEGMANAGEMENT Toeritdosering

Voor Bottleneck 1

Na

Bottleneck 2

Bottleneck 3

Veld test over meerdere opritten Bottleneck 2 Bottleneck 1

Bottleneck 3

– 8-20% higher throughput – 35-60% lower travel time

58

SNELWEG MANAGEMENT Toeritdosering Bufferzones voorzien! Anders terugslag effecten op netwerk

06/12/2010


59

TOLSYSTEMEN Tolsystemen – Tolheffing op alle wegen (first best) (rekeningrijden) – Tolheffing op beperkt aantal wegen (second best)

Probleem – Files zorgen voor economisch verlies, inefficiënt gebruik van infrastructuur en extra uitstoot

Middel – Externe kosten internaliseren door variatie in tarief

Effecten – Herverdelen verkeer over tijd, ruimte en modi

06/12/2010


60

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT

06/12/2010


61





06/12/2010


– – – – –



62

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT GPRS Radio

Parkeergeleidingssysteem

Bord

Radi o

Bord

Verkeerskast Radio

Bord

ADSL, Telenet, ...

Dynamische borden Aanduiding parkings + aantal vrije plaatsen Nog plaats vrij? Hoe rijden?

Bord

Bord

Effecten – Faciliteren parkeren – Verminderen stadsverkeer

06/12/2010


63

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Park + Ride (P+R) Effecten Auto’s in de stad verminderen Duurzaam vervoer promoten Verhogen veiligheid buiten de stad parkeren goede en betaalbare aansluiting OV nodig!

06/12/2010


64


06/12/2010


65



66

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Verkeerslichten Basishulpmiddel van DVM in steden • Ander werkingsrooster voor specifieke verkeerssituaties • Prioriteit openbaar vervoer • Doseringsfunctie • Vermijden sluipverkeer • Promoten stroomverkeer • Incidentmanagement • Verdelen over netwerk

06/12/2010


67

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Starre regeling (bv. sluipverkeer)

vaste cyclustijd & groentijden liggen vast reageert niet op veranderende verkeersvraag

Halfstarre regeling (bv. coördinatie-optimalisatie) vaste cyclustijd & variabele groentijd in netwerkregelingen of gecoördineerde regelingen

Voertuigafhankelijke regeling regeling (minder verliestijd en uitstoot) tot 65% minder verliestijd en tot 60% minder uitstoot variabele cyclusduur, groenduur en fasevolgorde bepaald door detectie van het aankomend verkeer openbaar vervoer prioritering

Verkeersafhankelijke regeling (bv. doseren en incidentmanagement) Centrale bepaalt aan de hand van het totale verkeersaanbod welke regeling te schakelen Kan ook via online optimalisatie naar groentijdverdelingen

06/12/2010


68

TYPE VERKEERSREGELINGEN Rood – Groen – Geel? Pijlen of volle lens? Strategie signaalplan afhankelijk van – – – –

Kosten-baten Budget wegbeheerder Beleidsvisie en strategie Verkeersvraag- en situatie Starre regeling Half starre regeling Voertuigafhankelijke regeling Verkeersafhankelijke regeling

Flexibiliteit

Efficiëntie

Kosten

Emissie


Verliestijd 69

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Verkeerslichten Soorten lenzen

soorten regeling

Volle lenzen Pijlen

regeling “met volle lenzen”

conflictvrije regeling

Kun je sturend met werken => dosering, sluipverkeer verminderen,…

06/12/2010


70

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Verkeerslichten Minimum groen • minimale cyclusduur 45s • voetganger wettelijk bepaald (voetgangers 1,2m/s) • minimale geeltijden 3s/5s • alles rood tijd 1s à 4s

Door je groentijden aan te passen, kun je je verkeer beter verdelen over je netwerk Bv. stroomwegen => meer groen!!!

06/12/2010


71


Management op verschillende niveaus: geïsoleerd kruispunt enkele kruispunten assen, zones, netwerken

centrale voor aansturing verkeerslichten

Groene golf (coördinatie = afstemmen van de cycli)

Indien afstand tussen twee kruispunten klein is (300 m – 750 m) Voorbeelden: groene golf autoverkeer Wetstraat, Keizer Karellaan

06/12/2010


72

VERKEERSDETECTIE - STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Verkeerslichten detectie Voetgangers Fietsers Auto’s

– –

drukknoppen radars

– – –

drukknoppen lussen video

– – –

lussen radars soms video

Vrachtwagens Trams Bussen

06/12/2010

–

dubbele lus

– –

contacten bovenleiding virtuele lussen

– –

selectieve lussen virtuele lussen


73

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Prioriteitsregeling openbaar vervoer MS12: prioriteit Openbaar Vervoer Regelmatigere reistijden tram/bus De vraag naar OV verhogen en uitbatingskost verminderen

74

STEDELIJK VERKEERSMANAGEMENT Prioriteitsregeling Openbaar vervoer Systeem met afbreken en verlengen Geen centrale aansturing nodig Programmatie in de verkeersregelaar

MS12

•systeem met virtuele detectie (maar logica is toepasbaar met alle detectiesystemen) •vooraanmelding, aanmelding en uitmelding) •groentijden afbreken of verlengen in functie van vooraanmelding én aanmelding, het afbreken of verlengen is variabel in functie van tijdstip detectie in de cyclus

06/12/2010


75


Openbaar Vervoer Informatiesysteem

06/12/2010


76


VMS-borden Gelijkaardige netwerkservices als op snelweg => toepassing op stedelijke problematieken Doelen • Rerouting • Beter verdelen over netwerk • Verminderen stadsverkeer • Informeren

06/12/2010


77

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.


05/12/2011


78

TOEKOMSTIGE ONTWIKKELINGEN


79

TOEKOMSTIGE ONTWIKKELINGEN Sterkere & snellere predictiemodellen (macroscopisch/microscopisch) – – – –

Voorspellen toekomstige verkeerssituatie Vaak veel blinde spots en beperkt aantal metingen (GPS, lussen,…) Juiste informatie meedelen (hoe is reistijd binnen een half uur?) => gebruiker Juiste DVM strategieën => infrastructuur

80

TOEKOMSTIGE ONTWIKKELINGEN Smartphones (bv. transport, informatie,…) Infrastructuur met slimmere algoritmes (“slimme lichten”) Voertuigen met steeds meer detectoren Communicatie (V=voertuig,I=infrastructuur) V2V, V2I, I2V => Evolutie naar coöperatieve systemen http://www.youtube.com/watch?v=-hZ4X81IrCY

25/11/2011


81

OVERZICHT

1. 2. 3. 4. 5. 6.


05/12/2011


82

SAMENVATTING

Dynamisch verkeersmanagement in elk netwerk DVM voor verschillende doeleinden (files, veiligheid, sturen verkeer, verdelen) Strategie, detectie en algoritmes afhankelijk van situatie Ondersteuning en harmonisatie van en door ITS

06/12/2010


83

Bedankt voor uw aandacht! Vragen?

[email protected] [email protected]

06/12/2010


84

ITS & DYNAMISCH VERKEERSMANAGEMENT

Recommend Documents