© December 2002 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën opnamen, of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Projectgroep A4 Het college van bestuur van de Hogeschool Alkmaar aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor schade voortvloeiend uit het gebruik van enig gegeven, hulpmiddel, procédé of enige werkwijze in deze rapporten beschreven.
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Inleiding Het gemak dient de mens; een gevleugelde uitspraak die tegenwoordig in de rijke westerse landen steeds vaker van toepassing is. Door de vooruitstrevende technologie en nieuwe uitvindingen kunnen de mensen steeds comfortabeler leven. Vooral in huis en op het werk zijn de veranderingen goed te zien. Bijna alles kan tegenwoordig via internet besteld worden en de meeste Nederlanders beschikken over een mobiele telefoon. Op weg naar huis of naar het werk is nog lang niet alles zo comfortabel als het zou moeten zijn. Dagelijks staan er nog lange files op de Nederlandse rijkswegen, iets wat ook nog de nodige kosten met zich meebrengt. Comfortabel leven betekent echter niet alleen maar zorgen dat de automobilist zonder files van A naar B kan rijden, maar ook dat er rekening gehouden wordt met het milieu (meer over de milieuaspecten is te vinden in het rapport ‘Grondmechanica & Milieu’ van Reyndert van Vliet). Dat betekent dat er rekening gehouden moet worden met factoren als geluid, licht en warmte. Met de huidige technische ontwikkelingen kunnen er oplossingen worden gecreëerd die toegepast kunnen worden op in de toekomst te realiseren projecten binnen de Nederlandse infrastructuur. In dit rapport zullen een aantal oplossingen aangedragen worden die toegepast kunnen worden op een verhoogde snelweg. Het rapport is ingedeeld in de volgende hoofdstukken: - Licht - Geluid - Tolsystemen - Overige oplossingen
2 Inleiding
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Inhoudsopgave Inleiding ......................................................................................................................................... 2 Inhoudsopgave.............................................................................................................................. 3 1 Licht............................................................................................................................................ 4 1.1 Lichtvervuiling / Lichthinder ................................................................................................. 4 1.2 Verlichting op de LAB .......................................................................................................... 6 1.3 Dynamische Wegmarkering / Dynamische Wegindeling..................................................... 6 1.3.1 LED Road Marker (Swarco – Futurit) ........................................................................... 7 1.3.2 Dynamische Markering (Nils Traffic B.V.)..................................................................... 8 1.3.3 Embedded Dynamic Lights (Projectgroep A4) ............................................................. 9 1.4 Reflectiestrepen................................................................................................................. 10 1.5 Dynamische Openbare Verlichting (DYNO) ...................................................................... 10 1.6 Conclusie ........................................................................................................................... 12 2 Geluid ....................................................................................................................................... 13 2.1 Wegdektypes ..................................................................................................................... 13 2.1.1 Weg Met Geluid (Koninklijke BAM NBM NV.)............................................................. 14 2.1.2 Zoefmat (Omegam)..................................................................................................... 14 2.1.3 Stil Transport (Combinatie)......................................................................................... 15 2.1.4 Modieslab (Combinatie) .............................................................................................. 15 2.1.5 The way of no resound (Combinatie).......................................................................... 16 2.1.6 De zeer stille geluidsmodule (Combinatie) ................................................................. 16 2.1.7 De Hechtweg (Dura Vermeer Infrastructuur, Intron)................................................... 17 2.2 Geluidsschermen............................................................................................................... 17 2.3 Geluidsabsorbering............................................................................................................ 18 2.4 Conclusie ........................................................................................................................... 18 3 Tolsystemen ............................................................................................................................. 19 3.1 Rekeningrijden................................................................................................................... 19 3.2 Kilometerheffing................................................................................................................. 20 3.3 Tolmogelijkheden op de LAB............................................................................................. 20 3.4 Conclusie ........................................................................................................................... 20 4 Overige Oplossingen................................................................................................................ 21 4.1 Stepbarrier ......................................................................................................................... 21 4.2 Uitklapbare Middenafscheiding ......................................................................................... 21 4.3 Calamiteitenschermen....................................................................................................... 22 5 Hoofdconclusie......................................................................................................................... 23 6 Verklarende woordenlijst.......................................................................................................... 24 7 Lijst van figuren en tabellen ..................................................................................................... 25 7.1 Figuren............................................................................................................................... 25 7.2 Tabellen ............................................................................................................................. 25 8 Literatuurlijst ............................................................................................................................. 26 8.1 Boeken............................................................................................................................... 26 8.2 Websites ............................................................................................................................ 26
3 Inhoudsopgave
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
1
Licht Ze zijn bekend, misschien zelfs wel berucht; de kleine onverlichte wegen waar er aan beide kanten van de weg maar weinig ruimte is om uit te wijken. Niet echt comfortabel, en ook zeker niet veilig. Het andere uiterste is ook mogelijk. Te fel verlichte wegen, met verblinding en onveilige situaties als gevolg. Dit laatste kan ook nog lichtvervuiling als gevolg hebben. Verlichting kan dus zowel een zegen als een vloek zijn voor de weggebruiker en het milieu. In dit hoofdstuk zal gekeken worden naar het fenomeen lichtvervuiling / lichthinder en er zullen een aantal oplossingen aangedragen worden die een compromis kunnen sluiten tussen te veel en te weinig verlichting.
1.1
Lichtvervuiling / Lichthinder Lichtvervuiling en Lichthinder, wat houden deze twee begrippen eigenlijk in? Lichthinder is de overlast die veroorzaakt wordt door kunstlicht, niet alleen als regelrechte verblinding, maar ook als verstorende factor bij het verrichten van activiteiten, zowel overdag als ’s nachts. Behalve mensen kunnen ook dieren lichthinder ondervinden, waardoor hun bioritme wordt verstoord. Lichtvervuiling is de verhoogde helderheid van de nachtelijke omgeving door overmatig en verspillend gebruik van kunstlicht. Er is op dit moment nog geen specifieke wetgeving over lichtvervuiling en/of lichthinder. Een uitzondering daarop is de zogenaamde assimilatiebelichting die gebruikt wordt in kassen om gewassen te laten groeien. Gemeentes mogen dan zelf weten welke van de volgende maatregelen ze verplichten aan de kasbezitters: - Het aanbrengen van een lichtreducerende laag op de daken van de kassen, zodat de uitstraling van het licht met minimaal 95% gereduceerd wordt. - Het 4 uur ononderbroken uitzetten van de kasverlichting tijdens de periode van 19:00 uur tot 02:00 uur. - Het ononderbroken uitzetten van de kasverlichting van 20:00 uur tot 24:00 uur in de periode van 1 september tot 1 mei. In deze tijd mag er voor 10 aaneengesloten weken een uitzondering gemaakt worden. Overige verlichting, waaronder openbare verlichting valt hier echter buiten. Alhoewel er sinds geruime tijd kwikdamp en lagedruk-natriumlampen worden gebruikt op de rijkswegen kunnen ook deze lampen, die een rustige oranje lichtgloed geven, toch problemen veroorzaken. Openbare verlichting verhoogt namelijk niet per definitie de veiligheid. Onderzoek heeft uitgewezen dat te fel verlichte wegen een vals gevoel van veiligheid geven waardoor de automobilist meer risico’s neemt. Ook zijn hierdoor de remlichten van de voorligger minder snel te zien. België, dat het dichtst verlichte wegennet van Europa heeft, heeft volgens Europees onderzoek de meeste verkeersongevallen per voertuig. Denemarken heeft het laagste Figuur 1: Nachtelijk lichtintensiteit in de Benelux (Bron: www.lightpollution.it) ongevallencijfer en heeft tevens het minst verlichte wegennet. Op figuur 1 is te zien dat België, de Randstad en het zuiden van Nederland sterk verlicht zijn ’s nachts. Op de plaats van de rode vlakken is de kunstmatige lichtintensiteit meer dan 9 maal zo hoog als de natuurlijke lichtintensiteit. Voor de oranje vlakken is dat 3 tot 9 maal.
4 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Helemaal geen verlichting toepassen zou bovenstaand probleem oplossen. Helaas wordt er dan weer een nieuw probleem gecreëerd, namelijk dat het verkeer de weg slecht tot niet kan vinden. Kunstwerken dienen zeker verlicht te worden omdat de weg daar een stuk smaller is. Er zal dus een oplossing gevonden moeten worden om de weg zodanig te verlichten dat de veiligheid niet in gevaar komt en dat er tevens geen lichtvervuiling optreedt.
Benelux
In België, waar zoals gezegd de meeste verlichting wordt gebruikt, is lichtvervuiling en lichthinder een hot item in het milieubeleid. In Nederland is dit echter niet zo, terwijl Nederland toch terug te vinden is in de top vijf van de landen die het dichtst verlichte wegennet hebben. Diverse organisaties hebben dan ook recentelijk het initiatief genomen om deze problemen onder de aandacht te brengen van de landelijke politiek.
Een voorbeeld van zo’n initiatief is de internetsite www.lichtvervuiling.nl. De auteurs van deze site hebben een probleemstelling gemaakt en dragen ook diverse oplossingen aan voor dit probleem. Voortvloeiend uit deze site is in juni 2002 het Platform Lichthinder opgezet. Dit platform is de officiële Nederlandse tak van de International Figuur 2: Satellietfoto van de aarde op 30 Oktober 2002 om 19:00 Dark-Sky Association en heeft als uur. doelstelling het vergroten van de bewustwording van duisternisbescherming en het realiseren van specifieke wetgeving rond lichthinder. Echter, niet alleen particuliere initiatieven worden ondernomen. Op 30 november 2000 heeft de gezondheidsraad het rapport “Hinder van nachtelijk kunstlicht voor mens en natuur” aangeboden aan de Ministers van VROM, VenW en LNV. In dit rapport worden aanbevelingen gedaan aan de overheid om het fenomeen lichthinder op te nemen in het milieubeleid, zodat er, net als stiltegebieden, ook donkertegebieden ingesteld kunnen worden. Ook wordt het zogenaamde “Nee, tenzij”-beleid van Rijkswaterstaat bekeken. Het “Nee-tenzij”-beleid van Rijkswaterstaat houdt kort gezegd het volgende in: er wordt geen verlichting toegepast tenzij het de verkeersveiligheid aantoonbaar ten goede komt. Daarnaast moet er onderzocht worden of deze verkeersveiligheid niet op andere manieren te bereiken is. Verder moet er onderzocht worden wat het effect van de toe te passen verlichting is op het landschap en de ecologie. Dit beleid is een aantal jaar geleden ingevoerd op advies van diverse milieuorganisaties. In het eerste jaar dat dit beleid ingevoerd was, werd het nog niet veel gebruikt. De laatste jaren is het beleid echter dieper doorgevoerd binnen Rijkswaterstaat.
5 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
1.2
Verlichting op de LAB De LAB is een markant object in het landschap. Omdat het boven de meeste objecten uitsteekt is het niet aan te raden om de LAB te verlichten met de lichtarmaturen boven de weg. Er zal dan namelijk veel lichtuitstraling plaatsvinden, waardoor er lichtvervuiling voor de omgeving en lichthinder voor de bestaande A4 zal optreden. Ook zal het vliegverkeer rond Schiphol last hiervan kunnen ondervinden, omdat een sterk verlichte LAB de oriëntatie van de piloten ongunstig zou kunnen beïnvloeden. Geen verlichting op de LAB is echter geen optie. De voertuigen rijden dichter op elkaar dan op gewone snelwegen en aan beide zijden van de baan zijn starre afscheidingen opgenomen. Een aantal manieren om de LAB te verlichten zonder dat er lichtvervuiling en lichthinder optreedt terwijl toch de veiligheid gewaarborgd blijft zijn: - Dynamische wegmarkering in combinatie met Dynamische Wegindeling - Reflectiestrepen - Dynamische Openbare Verlichting
1.3
Dynamische Wegmarkering / Dynamische Wegindeling Uit het alternatievenonderzoek is gebleken dat de wegindeling van de LAB flexibel moet zijn. Dat betekent dat er in de spitsuren twee stroken beschikbaar zijn per rijbaan en buiten de spitsuren één rijstrook. Dit is te realiseren door de traditionele witte belijning te vervangen door stroken met LEDverlichting. Deze stroken kunnen dan aan- en uitgezet worden, zodat er gevarieerd kan worden in de breedtes van de rijstroken. Dit is een nieuwe trend in de verkeerstechniek die ook wel Dynamische Wegindeling(DWI) genoemd wordt. Dat dit goed te combineren is met het toepassen van verlichting blijkt wel uit het feit waarom traditionele verlichting wordt toegepast. Namelijk om de gebruiker een goed zicht te geven op hoe de weg loopt en waar de belijning ligt. Door het vervangen van de belijning door stroken met LED-verlichting worden deze twee punten meteen opgelost. Deze LED-stroken laten de belijning oplichten, waardoor de breedte van de stroken en het wegbeeld goed zichtbaar wordt. Het is dan alleen nog maar een kwestie van tussen de lijnen rijden en op het overige verkeer letten. Overdag is dit met traditionele belijning mogelijk, maar met Dynamische Wegmarkering(DWM) dus ook ’s nachts. Tussen juni en november 1999 heeft Rijkswaterstaat een proefproject gehouden op de A15 met DWM. Op figuur 3 en 4 is te zien dat tijdens de drukke uren de vluchtstrook, met behulp van DWM, omgevormd kan worden tot een volwaardige rijstrook.
Figuur 3: A15, 2 stroken
Het voordeel hiervan ten opzichte van de huidige spitsstroken is dat de weggebruiker meer het idee heeft dat hij op een volwaardige rijstrook rijdt. Dat komt omdat bij de huidige spitsstroken de doorgetrokken streep van de vluchtstrook gehandhaafd blijft terwijl bij gebruik van DWM deze streep onderbroken gemaakt kan worden. Bij dit project van Rijkswaterstaat bleven de breedtes van de rijstroken gelijk. Het is echter ook mogelijk om door middel van DWI verschillende strookbreedtes te creëren.
Figuur 4: A15, 3 stroken
6 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Figuur 5 is een weergave van het bovenaanzicht van de LAB tijdens de spits en figuur 6 geeft de indeling buiten de spits aan.
3,00
3,00
Figuur 5: Rijstrook indeling tijdens spits 90 km/h
3,50
2,65
Figuur 6: Rijstrook indeling buiten spits 120 km/h
Op de figuren is de verlichte belijning in rood getekend. De grijs gestippelde lijnen geven de DWM aan die op dat moment uitgeschakeld is. Door deze lijnen aan en uit te schakelen kunnen er tijdens de spits twee rijstroken en buiten de spits één rijstrook en een vluchtstrook per baan gecreëerd worden. Het volgende moet hier echter bij in ogenschouw genomen worden. Behalve dat traditionele belijning met witte verf de functie heeft om aan te geven hoe de weg is ingedeeld heeft het ook nog een andere functie. De belijning is namelijk op zo’n manier aangebracht dat als er een voertuig overheen rijdt er een lichte trilling in het voertuig waarneembaar is. Dit is gedaan om ervoor te zorgen dat automobilisten die per ongeluk, of door onoplettendheid over de belijning heen rijden door middel van een signaal gewaarschuwd worden. Op de LAB is dat echter niet wenselijk. Dat komt omdat de uitgeschakelde belijning (gestippelde lijnen) half over de strook lopen. Automobilisten zouden dan voortdurend over deze lijnen rijden en deze trilling ervaren. Daarom moet er een systeem worden toegepast dat verzonken is in de rijbaan zodat het niet merkbaar is als er over heen gereden wordt. Hiervoor zijn een aantal systemen onderzocht die ook worden toegepast bij projecten van Rijkswaterstaat. Voor dit rapport heeft projectgroep A4 ook een eigen systeem bedacht, dat toegepast zou kunnen worden op de LAB. De volgende systemen worden besproken: - LED Road Marker (Swarco – Futurit) - Dynamische Markering (Nils Traffic B.V.) - Embedded Dynamic Light (Projectgroep A4)
1.3.1
LED Road Marker (Swarco – Futurit) Swarco – Futurit is een Duits bedrijf. Zij leveren de Led Road Marker; een kleine cilinder met een straal van 150 mm die in het wegdek wordt geplaatst. Daartoe moet eerst een gat worden geboord met een diameter van 180 mm en een diepte van 40 mm. De bovenkant steekt ongeveer 3 mm tot 4 mm boven het wegdek uit en is leverbaar in een uitvoering met één of twee LED’s.
Figuur 7: Zijaanzicht LED Road Marker (Bron: www.swarco.com)
7 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Voordeel van dit systeem is dat het gemakkelijk in bestaande wegen geplaatst kan worden, een gat boren volstaat. Verder is de Road Marker leverbaar met verschillende kleuren LED’s. Helaas was er weinig informatie te vinden over het feit of de Road Markers aan elkaar gekoppeld kunnen worden en hoe ze aangesloten worden op een energiebron. Het lijkt erop dat er gewerkt wordt met een hoofdkabel waarop de Road Markers worden aangesloten. Op figuur 8 is ook te zien dat er een kabel aan de Road Marker gekoppeld is. Figuur 8: LED Road Marker (LaneLight MLK 150) (Bron: www.swarco.com)
1.3.2
Dynamische Markering (Nils Traffic B.V.)
Figuur 9: Dynamische Markering (Bron: www.nilslight.com)
Nils (Netherlands Innovative Lighting Systems) is een Nederlands bedrijf dat gespecialiseerd is in het ontwikkelen van professionele lichtoplossingen die o.a. de veiligheid verhogen. Nils heeft ‘Dynamische Markering’ (DM) ontwikkeld. DM bestaat uit 2 hoofddelen, namelijk een permanente drager en een flexibele mat. De flexibele mat is gemaakt van een bio-hars waarin LED’s zijn ingekapseld. Op de mat is een antislip laag aangebracht. Deze mat wordt op de permanente drager gelegd. In de drager, die zorgt voor een egale ondergrond en een goede aansluiting op het asfalt, is de zogenaamde Master-kabel opgenomen.
De Master-Kabel loopt door over het gehele traject. Alle LED’s worden aangesloten op deze kabel. Om de 300 m is een line-controller opgenomen. Deze line-controller is een besturingsapparaat dat ervoor kan zorgen dat de LED’s aangestuurd worden. Zo is het mogelijk om de DM bijvoorbeeld te laten dimmen, knipperen of als looplicht te laten fungeren. Voordeel van dit systeem is dat het gemakkelijk te vervangen is als een deel stuk is. Verder kunnen de LED’s gemakkelijk worden aangestuurd vanuit de line-controller. Ook is het Figuur 10: Dynamische Markering mogelijk om sensoren op te nemen in (Bron: www.nilslight.com) de DM, waardoor informatie kan worden verkregen over o.a. temperatuur. De DM is niet zichtbaar wanneer de LED’s zijn uitgeschakeld.
8 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Nadeel van dit systeem is dat het plaatsen van de DM meer werk kost dan bijvoorbeeld bij de LED Road Marker. Alhoewel de LED’s zijn ingekapseld in het bio-hars is het nog steeds voelbaar als eroverheen gereden wordt.
1.3.3
Embedded Dynamic Lights (Projectgroep A4) Alhoewel Projectgroep A4 er zich wel degelijk van bewust is dat er voor het ontwikkelen van Dynamische Wegmarkering jaren van ontwikkeling en expertise van diverse specialisten benodigd is, heeft de groep een eigen idee ontwikkeld voor dynamische wegmarkering op de LAB. Daarbij zijn wel aspecten gebruikt uit de hiervoor besproken alternatieven. De belangrijkste reden om een eigen soort verlichting te ontwerpen was het feit dat er geen dynamische wegmarkeringen zijn die geheel vlak zijn. Verder is het belangrijk dat de te gebruiken dynamische wegmarkering alleen richting het voertuig schijnt en niet de lucht in. Dit is nodig omdat anders het vliegverkeer problemen zou kunnen ondervinden van dit licht. Het idee heeft als naam Embedded Dynamic Light (EDL) gekregen, oftewel Verzonken Dynamisch Licht. Het is net als Dynamische Markering van Nils, opgebouwd uit twee delen. De basis is opgenomen in het prefab zijelement van de LAB. Het losse deel wordt daarop gelegd. Het losse deel is ongeveer 1m lang en 16 cm breed. Dit is ongeveer even breed als een traditionele markeringsstreep. Op tekening 10 (bijlage) is een technische tekening terug te vinden van de EDL. Op figuur 11 is een voorbeeld te zien van een EDL element. De donkergrijze blokjes zijn de LED-compartimenten. Deze compartimenten worden als een soort stekkertjes in het element geklikt en zijn daardoor gemakkelijk te vervangen. In het compartiment bevinden zich twee LED’s, een rode en een witte(gele). Deze LED’s kunnen afzonderlijk van elkaar aangeschakeld worden. De Figuur 11: EDL Element LED compartimenten zijn om de 33 cm geplaatst in zes stroken van 1,5 cm breed. De LED compartimenten worden op elke strook 11cm opgeschoven ten opzichte van de aangrenzende stroken. Door de LED’s als een trappetje te plaatsen is er over het gehele element verlichting. Hierdoor ziet de automobilist een lijn in plaats van afzonderlijke lichtpuntjes. Tussen twee LED-compartimenten op dezelfde strook is de strook aflopend. Hierdoor zijn de LED’s toch te zien, ook al steken ze niet boven de weg uit. De afwatering is geregeld met behulp van gaten in de aflopende stroken. In het midden van de strook en aan het einde van de strook zijn deze gaten opgenomen (groen gearceerde deel op figuur 11). Het water dat in de gootjes stroomt, loopt door de gaten naar het basisdeel.
9 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Het basisdeel is zoals gezegd opgenomen in het prefab betondeel van de LAB. Op figuur 12 is te zien hoe dat basisdeel eruit ziet. Het EDL element wordt los in het basisgedeelte gelegd en met behulp van een connector aangesloten op de hoofdkabel. Het water dat door het element loopt komt terecht in het basisdeel. Om de vijf elementen, wat ongeveer neerkomt op 5 m, zijn afwateringsgaten opgenomen in het basisdeel. Deze gaten zorgen ervoor dat het water terecht komt in het hoofd afwateringssysteem van de LAB. Dit is in detail weergegeven op tekening 1 die bijgevoegd is bij dit rapport. De stroomvoorziening en de aansturing van de EDL elementen Figuur 12: Plaatsingsschema EDL Element in Basisdeel zijn centraal geregeld. Dit wordt per 20 elementen geregeld. Zo kan er per element geregeld worden of de LED’s schijnen of niet, zodat er een onderbroken of een doorgetrokken streep gemaakt kan worden. Er zijn in de LED compartimenten steeds twee LED’s aanwezig. Een rode en een witte. Als een strook niet bereden kan worden, vanwege bijvoorbeeld een ongeluk, dan kan er met behulp van de rode LED’s aangegeven worden dat de strook niet berijdbaar is. De buitenste EDL elementen op de baan krijgen een oppervlak dat voelbaar is als er overheen gereden wordt. Dit vanwege het eerder genoemde waarschuwingseffect voor automobilisten.
1.4
Reflectiestrepen “De techniek staat voor niets” wordt er wel eens gezegd. Soms kan dit ook wel eens letterlijk genomen worden. Want net als mensen kunnen ook machines het laten afweten. Belangrijk is dan om de taken van datgene wat het laat afweten door iets anders te laten opvangen. Zoals bijvoorbeeld bij de hiervoor besproken dynamische verlichting. Het dient niet alleen als weergave van de rijstroken indeling, maar ook als verlichting voor de LAB. Omdat de automobilist relatief dicht langs de starre afscheidingen rijdt brengt dat extra risico’s met zich mee. Risico’s die deels weggenomen kunnen worden met behulp van verlichting. Echter zoals reeds gezegd, kan deze verlichting het laten afweten bij bijvoorbeeld een stroomstoring of een andere calamiteit. Reflectiestrepen kunnen dan een uitkomst zijn. Traditionele belijning bijvoorbeeld, is ook reflecterend, zodat ze oplichten in het licht van een voertuig. Hierdoor ziet de bestuurder de belijning beter. Echter op de LAB is dit niet gewenst, omdat er gebruik wordt gemaakt van dynamische wegindeling. Als de dynamische markeringen ook reflecterend gemaakt zouden worden, zou dat alleen maar extra verwarring opleveren, omdat alle lijnen in het donker zouden oplichten. Daarom moeten er reflecterende strepen op de starre afscheidingen aangebracht worden. Daardoor worden deze afscheidingen extra goed zichtbaar en hoeven ze niet apart verlicht te worden.
1.5
Dynamische Openbare Verlichting (DYNO) Verlichting bevordert de veiligheid als het druk is op de wegen, of bijvoorbeeld bij wegwerkzaamheden en slecht weer, maar kan, zoals in de inleiding uiteengezet is, ook voor een vals gevoel van veiligheid zorgen. Rijkswaterstaat wil hier op inspringen door het toepassen van DYNamische Openbare verlichting, ook wel DYNO genoemd.
10 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
DYNO houdt in het kort het volgende in: Er worden aanpassingen gemaakt aan de huidige verlichting langs de Nederlandse snelwegen, zodat de verlichting gedimd kan worden. Diverse sensoren langs de weg meten gegevens van het weer en de verkeersintensiteit. Afhankelijk van deze waarden wordt het licht gedimd, of juist versterkt. Daardoor kan buiten de spitsen, of in andere situaties waar weinig verlichting benodigd is, een behoorlijke energiebesparing gerealiseerd worden. Om te kijken welk lichtniveau in welke situatie verantwoord is, heeft Rijkswaterstaat reeds in 1995 een proefproject gehouden met DYNO. Op de A12 werd het systeem geïnstalleerd over een proefvak van ca. 14 km. Als eerste werd een zogenaamd voorlopig schakelregime opgesteld. Daarin werd vastgesteld dat het licht bij duisternis minimaal tot 20% wordt gedimd en dat bij normale tot hoge verkeersintensiteiten het normale lichtniveau wordt toegepast. Dit wordt ook toegepast bij slecht weer. Dan is er ook nog een optie om de lichtsterkte op te voeren tot 200%. Dit wordt echter alleen toegepast bij combinaties van slecht weer, werkzaamheden, of calamiteiten. Dit schakelregime werd toegepast om te kijken hoe de automobilist hierop zou reageren. Uit de eerste resultaten bleek dat er door DYNO slechts geringe gedragsaanpassingen plaatsvonden, wat ook te zien is op figuur 13. Er werden geen verschillen gevonden bij het toepassen van de 200% lichtsterkte.
Figuur 13: Gemiddelde snelheid als functie van schakelniveau en neerslag (Bron: www.minvenw.nl)
Uit een onderzoek onder automobilisten bleek echter dat DYNO als positief werd ervaren. Daarom besloot Rijkswaterstaat om een kostenbatenanalyse te maken voor DYNO. Hieruit bleek echter dat het DYNO systeem met 3 verschillende lichtintensiteiten, zowel duurder in aanleg, als duurder in gebruik was, dan conventionele verlichting. Een systeem dat alleen gebruik maakt van de 20% en 100% intensiteiten zou ook duurder in aanleg zijn, maar goedkoper in gebruik. Daardoor zou dit systeem zich terug kunnen verdienen. Dat de 200% intensiteit niet aanwezig is, is ook niet bezwaarlijk, omdat reeds bewezen was dat deze intensiteit geen positieve invloed heeft op het rijgedrag.
Daaruit volgend kon ook een nieuw en definitief schakelregime worden opgesteld, welke op tabel 1 te zien is. weersomstandigheden daglicht niet druk duisternis, druk, file calamiteiten, WIU goed geen 20% 100% 100% regen geen 100% 100% 100% gladheid geen 100% 100% 100% mist geen 100% 100% 100% Tabel 1: Overzicht definitief schakelregime (Bron: www.minvenw.nl)
Het uiteindelijke systeem met twee intensiteiten heeft de naam DYNO 20-100 gekregen en ondersteunt het regeringsbeleid om de CO2 uitstoot te verminderen.
11 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Er zijn ook mogelijkheden om DYNO toe te passen op de LAB. Zo is het raadzaam om bij opritten van de LAB DYNO verlichting toe te passen. Bij een lage verkeersintensiteit kan de verlichting op 20% worden gezet. De toe- en afritten worden daardoor veiliger, terwijl er toch minder lichtuitstoot is. Bij hoge verkeersintensiteiten kan de verlichting op 100% gezet worden, zodat er meer overzicht is op de LAB bij de toe- en afritten. Een tweede mogelijkheid om DYNO toe te passen is als noodverlichting bij calamiteiten of slecht weer. Er wordt daarom om de kilometer een lichtmast op de middenafscheiding geplaatst. Deze verlichting staat standaard uit, maar kan bij ongelukken voor extra verlichting zorgen. Daarnaast kan er met behulp van deze verlichting beter aangegeven worden, waar de middenafscheiding opengeklapt is en het verkeer dus de andere baan op moet (Hier is meer over te vinden in hoofdstuk 4). De aansturing van deze verlichting kan ook ondergebracht worden in de constructie van de LAB (dit is weergegeven op de overzichtstekening van de LAB constructie die bijgevoegd is bij dit rapport)
1.6
Conclusie Na verschillende soorten en merken verlichting te hebben bestudeerd, kan de volgende conclusie worden getrokken: Lichthinder en Lichtvervuiling zijn niet te onderschatten factoren bij het aanleggen van wegen. Uit de ontwikkelingen die o.a. bij Rijkswaterstaat plaatsvinden, bijvoorbeeld DYNO, blijkt dat deze aspecten in de toekomst alleen maar belangrijker zullen worden. Het is daarom ook belangrijk om per tracé te bekijken wat de belangrijkste beperkingen zijn bij het aanbrengen van verlichting. Bij de LAB is de meest doorslaggevende factor dat het vliegverkeer bij Schiphol geen ongemak mag ondervinden van de verlichting. Om die reden is dan ook EDL verkozen boven de alternatieven van Nils B.V. en Swarco – Futurit. EDL is namelijk het enige systeem dat alleen naar de automobilist toeschijnt en niet de lucht in schijnt. Uiteraard is EDL niet tot in de perfectie uitgewerkt, maar is het ontwikkeld als eventuele basis en advies voor verdere ontwerpen. Een gedetailleerde uitwerking van een EDLelement is terug te vinden op de overzichtstekening van de EDL elementen. Verder moeten er reflectielijnen worden toegepast op de starre afscheidingen, om zodoende het zicht op deze afscheidingen te verbeteren en te garanderen in elke situatie. Als laatste moet er ook DYNO worden toegepast. Doordat de verlichting met behulp van sensoren alleen in gebruik is wanneer het echt nodig is, worden lichtvervuiling en lichthinder beperkt en kan er op den duur een flinke energiebesparing worden gerealiseerd.
12 Licht
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
2
Geluid Net als licht kent het aspect geluid ook een negatieve en een positieve kant in het verkeer. Het zoemende geluid als er over een belijningstreep gereden wordt of het geluid van een claxon kunnen bijdragen aan een betere veiligheid op de wegen. Helaas produceren auto’s niet alleen deze geluiden, maar ook geluiden die niet gewenst zijn. Dat zijn bijvoorbeeld geluiden die een automotor produceert, maar nog meer het geluid dat geproduceerd wordt door het contact van de autobanden met het wegoppervlak. Hoe hoger de snelheid en hoe zwaarder het voertuig, hoe meer geluid de banden zullen maken. Bij hoge verkeersintensiteiten leidt dat tot geluidsoverlast voor de factoren langs het tracé. Deze factoren kunnen omwonenden zijn, maar ook dieren. Aan het maximale geluidsniveau zijn bepaalde eisen gesteld door de overheid. Ook zijn er standaard rekenmethodes beschikbaar waarmee het geluidsniveau van nieuw aan te leggen wegen berekend kan worden. Deze eisen en geluidsberekeningen voor dit project zijn uitgewerkt in het rapport “Grondmechanica en Milieu” van Reyndert van Vliet. In dit hoofdstuk zullen, voortvloeiende uit het rapport “Grondmechanica en Milieu”, een aantal mogelijkheden besproken worden die kunnen leiden tot een reductie van het geluidsniveau op de LAB en de A4. De mogelijkheden worden in drie categorieën opgedeeld, namelijk: - Wegdektypes - Geluidsschermen - Geluidsabsorbering
2.1
Wegdektypes Een eerste mogelijkheid tot het verminderen van de geluidsbelasting is het aanbrengen van een wegdek dat ervoor zorgt dat het geluid geabsorbeerd wordt. Al sinds de eerste asfaltmenginstallaties in Nederland rond 1920 werden gebouwd, zijn er in dit segment van de wegenbouw voortdurend ontwikkelingen gaande. Zeer Open Asfalt Beton (ZOAB) is vandaag de dag het meest populaire resultaat van al deze ontwikkelingen. Door gebruik te maken van grotere steenkorrels ontstaat een grovere structuur in het asfalt, waardoor ZOAB meer water doorlaat. Door het grotere aantal holle ruimtes wordt er ook meer geluid geabsorbeerd. Uit het rapport “Grondmechanica en Milieu” is gebleken dat er bij toepassing van ZOAB op de LAB de eis van 65dB(A) gehaald wordt. Er kleven echter ook nadelen aan ZOAB. Zo wordt het wegoppervlak zeer glad bij opvriezing en kunnen strooimiddelen gemakkelijker in het grondwater terechtkomen doordat het ZOAB goed waterdoorlatend is. Daarom zijn de ontwikkelingen niet gestopt bij ZOAB, maar zijn er door de komst ervan alleen nog maar meer uitdagingen ontstaan voor wegenbouwers. Om de inventiviteit van de wegenbouwers te stimuleren, heeft Rijkswaterstaat in 2001 een prijsvraag van start laten gaan met de vraag: “Toon aan dat innovatieve maatregelen de overlast als gevolg van het wegverkeerslawaai sterk kunnen verminderen” Deze vraag werd ter harte genomen door diverse bedrijven. De volgende ideeën werden door de jury onder andere uitgeroepen tot winnaars: - Weg Met Geluid (Koninklijke BAM NBM NV.) - Zoefmat (Omegam) - Stil Transport (Combinatie van diverse bedrijven) Een andere prijsvraag van Rijkswaterstaat was die van het modulair wegdek. Hieruit kwamen de volgende winnaars: - Modieslab (Beton Son, Arcadis Bouw/Infra, Heijmans Infra & Milieu) - The way of No Resound (Combinatie van diverse bedrijven) - De zeer stille geluidsmodule (Combinatie van diverse bedrijven) - De Hechtweg (Dura Vermeer Infrastructuur, Intron)
13 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Alhoewel er meer prijswinnaars waren zullen alleen de bovengenoemde projecten behandeld worden, omdat deze in eerste instantie geschikt zijn voor de LAB. Bij de overige ideeën is dit niet het geval.
2.1.1
Weg Met Geluid (Koninklijke BAM NBM NV.) Dit project slaat een compleet andere weg in binnen het wegontwerp. Deze nieuwe denkwijze resulteerde in een weg die opgebouwd is uit niet traditionele materialen. Het wegdek is opgebouwd uit vier delen. Als eerste wordt een vereffeningslaag aangebracht. Deze zorgt voor een vlakke en stabiele ondergrond. Daarop wordt een absorptielaag van honingraatprofielen aangebracht. Door het toepassen van minerale wol in de honingraten, is deze laag sterk geluidsabsorberend. Op deze laag wordt vervolgens een geperforeerde druklaag aangebracht. Deze vangt de krachten op die op het wegdek werken en is tegelijkertijd waterdoorlatend. De laatste laag is een toplaag waarin rubber is verwerkt. Het asfalt is daardoor elastisch en stroef. Figuur 14: Weg Met Geluid Nadeel van dit ontwerp is dat de (Bron: www.minvenw.nl) grote stroefheid van de toplaag zou kunnen leiden tot hoger brandstofverbruik. Verder is het systeem niet echt gemakkelijk te recyclen omdat er bij het afschrapen van de onderlaag de kans bestaat dat één of meerdere onderlagen beschadigd raken. Verder is de brandveiligheid van de toplaag op moment van schrijven nog niet onderzocht.
2.1.2
Zoefmat (Omegam) De Zoefmat is ontwikkeld naar een Japans idee. Daar is een weg ontwikkeld met een toplaag die compleet uit rubber is opgebouwd. De brandveiligheid van deze weg liet echter te wensen over. Bij een autobrand zou de brand zich uit kunnen breiden over een afstand van 20 km. De Zoefmat is echter zo aangepast dat de brandveiligheid wel gegarandeerd kan worden. Het wegdek kan worden uitgerold als een tapijt en is dus ook gemakkelijk aan te brengen. Er zou met dit wegdek een geluidsreductie behaald kunnen worden van 15dB(A). Nadeel van dit idee is dat het niet geschikt is voor vrachtverkeer en dat het sneller beschadigd raakt bij veel optrekkend en afremmend verkeer. Verder is niet duidelijk of de zoefmat gemakkelijk gerecycled kan worden. Vanwege de octrooiering is er weinig informatie te verkrijgen over dit project. Rijkswaterstaat was echter zo onder de indruk van het idee, dat het samen met Omegam een octrooi heeft aangevraagd op de zoefmat.
14 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
2.1.3
Stil Transport (Combinatie) Stil transport is het idee van een combinatie van Koninklijke Wegenbouw Stevin BV in samenwerking met M+P Raadgevende ingenieurs BV en DAF Trucks NV. Het idee breit voort op de ontwikkelingen van ZOAB. Het bestaat uit drie delen. De funderingslaag is van ZOAB. Op deze laag wordt een laag van zogenaamd Zeer Stil Asfalt (ZSA) aangebracht. Een akoestische plaat tussen de twee lagen moet zorgen voor de geluidsreductie. Doordat het met bestaande wegenbouwmachines aangebracht kan worden, is Stil Transport goedkoop in aanleg en ook op korte termijn realiseerbaar. Door het toepassen van verschillende samenstellingen ZSA is het idee ook uitermate geschikt voor doelgroepenstroken als bijvoorbeeld busbanen. Figuur 15: Stil Transport
Op figuur 15 is te zien dat de bovenlaag van (Bron: www.minvenw.nl) ZSA niet over de gehele strookbreedte is aangebracht. Het idee gaat er dan ook vanuit dat op de wegen waar het toegepast zou worden niet van strook gewisseld mag worden. Tevens dient de bovenlaag met twee verschillende asfaltsoorten uitgevoerd te worden, wat de aanleg niet vergemakkelijkt.
2.1.4
Modieslab (Combinatie) Modieslab is ontworpen door een combinatie van Beton Son, Arcadis Bouw/Infra en Heijmans Infra & Milieu en is zo ontworpen dat het een hoge duurzaamheid heeft. Modieslab bestaat uit prefab platen van 12 bij 3,5 meter. Daardoor kunnen ze met normale transportmiddelen vervoerd worden. Op figuur 16 is de opbouw van Modieslab schematisch weergegeven. De toplaag bestaat uit een open betonlaag van 15 mm. Daaronder ligt een tweede open betonlaag met een variërende dikte. De meest rechtse rijstroken krijgen een dikkere onderlaag omdat Figuur 16: Weg Met Geluid daar relatief meer (Bron: www.minvenw.nl) vrachtverkeer op rijdt. Onder deze lagen bevindt zich een laag waarin diverse leidingen zijn opgenomen, die ervoor zorgen dat de weg in de winter vorstvrij is en in de zomer niet te warm wordt. De platen kunnen door middel van een speciale machine snel worden aangebracht, maar ook snel worden vervangen. Met deze methode kan 100 m weg per dag worden aangelegd. De geluidsreductie die behaald kan worden met dit idee is gelijk aan die van ZOAB. Door met heipalen te werken kan de weg niet meer verzakken en is het hoogteverschil tussen de afzonderlijke platen maximaal 6 mm. Nadeel van Modieslab is dat de elementen onderling gekoppeld moeten worden met leidingen die in de berm liggen. Bij vervanging moeten deze leidingen eerst opgegraven en losgekoppeld worden.
15 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
2.1.5
The way of no resound (Combinatie) Consortium Heijmans Infrastructuur en Milieu, M+P Raadgevende Ingenieurs en Bitumarin hebben een idee ontwikkeld voor een gemakkelijk aan te leggen asfaltverharding. Het ontwerp bestaat uit drie lagen. De eerste twee lagen hebben een dikte van 30 mm en worden in de fabriek samengevoegd tot één oprolbare laag. Het derde deel bestaat uit een betonnen plaat waarin buizen zijn aangebracht. Deze buizen dienen niet alleen als waterafvoer maar ook als zogenaamde Helmholzresonatoren. Dat laatste houdt in dat geluid niet kan ontsnappen uit de buizen en zodoende wordt omgezet in warmte. De eerste twee delen kunnen nu uitgerold worden op het derde deel. Doordat de asfaltlaag in de fabriek gemaakt is, is de toplaag erg vlak, waardoor autobanden minder in Figuur 17: The Way of No Resound trilling worden gebracht. Doordat (Bron: www.minvenw.nl) de laag licht poreus is wordt de waterdoorlatendheid gegarandeerd. Het grote voordeel van dit systeem is de snelheid waarmee de weg vervangen kan worden. Er kan worden volstaan met het verwijderen van de toplaag, waarna een nieuwe rol kan worden uitgerold. Verder kan door de toegepaste buizen een geluidsreductie bereikt worden van 10dB(a).
2.1.6
De zeer stille geluidsmodule (Combinatie) Een ander idee dat met betonplaten werkt is de zeer stille geluidsmodule. Het is een idee van een combinatie van de bedrijven Consortium Koninklijke Wegenbouw Stevin, Vilis, Smits Neuchatel Infra, Aveco de Bondt, Westo Prefab Beton Systemen, Shell Nederland Verkoopmaatschappij en M+P Raadgevende Ingenieurs. Het systeem bestaat uit platen die dwars op de rijrichting geplaatst worden. Overigens behoeven de draagelementen niet van beton gemaakt te worden. De combinatie heeft een composiet materiaal ontwikkeld dat is gemaakt van restproducten uit de olieraffinage en ook zeer gunstige eigenschappen heeft. Door middel van nokken wordt de horizontale fixatie gewaarborgd. De draagelementen zijn ook voorzien van de hiervoor besproken helmholtzresonatoren. Op de draagelementen worden de modules aangebracht. Door de modules te laten verspringen ontstaat er een stabiele constructie, terwijl de platen toch Figuur 18: De zeer stille geluidsmodule gemakkelijk uit te wisselen zijn. (Bron: www.minvenw.nl) In de modules kunnen diverse meetsystemen worden aangebracht, voor bijvoorbeeld weersomstandigheden en verkeersintensiteiten. De toplaag van de modules is gemaakt van Zeer Stil Asfalt. Doordat de modules snel uitwisselbaar zijn is het systeem goed te recyclen. Door toepassing van de resonatoren en ZSA kan een geluidsreducering worden bereikt van 10dB(A).
16 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
2.1.7
De Hechtweg (Dura Vermeer Infrastructuur, Intron) De Hechtweg kreeg van de jury van de prijsvraag modulair wegdek de meeste waardering. De Hechtweg heeft hetzelfde principe als de toplaag van de hiervoor besproken Way of No Resound. In de fabriek wordt de asfaltlaag op maat gemaakt. De laag kan daardoor variabele afmetingen hebben en andere eigenschappen qua stroefheid, geluidsreductie en levensduur. Ook is het mogelijk om elke gewenste boogstraal te maken. De bovenlaag wordt met een flexibel bindmiddel aangebracht op de onderlaag. Met behulp van elektromagnetische golven wordt de hechting met de onderlaag gerealiseerd, waarna een wals de laag nog eens aandrukt. De weg is hierna meteen geschikt om te berijden. Met behulp van deze golven is het ook mogelijk om de weg weer los te halen van de onderlaag.
Figuur 19: Uitrolbaar Asfalt (Bron: VenW)
Door deze methoden is de aanlegtijd en recycletijd enorm kort. Per dag kan er 300 m asfalt gerecycled worden. De geluidsreductie kan, afhankelijk van de structuur van het asfalt, oplopen tot meer dan 5dB(A). Nadeel van dit systeem is dat alleen de bovenlaag wordt aangepakt. Bij verzakkingen in de ondergrond kan niet worden volstaan met het aanbrengen van een nieuwe laag, zoals bij dit idee gebeurt.
2.2
Geluidsschermen Een andere oplossing om geluidshinder te voorkomen zijn geluidsschermen of geluidswallen. In tegenstelling tot de hiervoor besproken wegdektypes pakken geluidsschermen het probleem niet bij de bron aan. Ze weerkaatsen of absorberen het geluid dat veroorzaakt wordt door verkeer. Geluidsschermen zijn daardoor echter niet zinloos. Integendeel, het is juist een welkome aanvulling op geluidsbeperkende maatregelen op het wegdek. Automotoren en autobanden zullen altijd geluid blijven maken. Dit geluid kan dan weer opgevangen worden met een geluidsscherm. Een ander probleem wat vooral van toepassing is op de LAB is de wind. Uit onderzoeken van TNO is gebleken dat de wind een negatieve invloed kan hebben op geluidsschermen. Als het waait is er achter het windscherm nauwelijks wind te voelen. De wind wordt dan ook over de top van het geluidsscherm geduwd. Hierdoor ontstaat er boven het geluidsscherm een verhoogde turbulentie. Er ontstaat dan een zogenaamde geluidsschaduw die ook op figuur 20 te zien is. Het geluid wordt hierdoor verder gedragen dan
Figuur 20: Geluidsschaduw (Bron: www.tno.nl)
17 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
normaal. Dat betekent ook een verhoging van het geluidsniveau. Hier is echter geen rekening mee gehouden in de wettelijke rekenmodellen voor geluid en geluidsschermen. Bij het berekenen van een geluidsscherm zal hier dan ook zeker rekening mee moeten worden gehouden, omdat deze factor voor geluidstoenames kan zorgen die oplopen tot 10dB(A).
2.3
Geluidsabsorbering Een laatste manier om geluid te kunnen beperken is het toepassen van geluidsabsorberende lagen op de onderkant van de LAB en de palen waarop de LAB rust. Het geluid van de auto’s onder de LAB weerkaatst dan niet tegen de stalen en betonnen LAB-delen, maar kan worden geabsorbeerd door de laag. Hierdoor kan ook een aanzienlijke reductie optreden van de geluidsbelasting.
2.4
Conclusie Uit de onderzochte wegdektypes is gebleken dat er nog een hoop verbeterd kan worden op de huidige wegen. Omdat de LAB echter nieuw gebouwd moet worden is het mogelijk om de nieuwste ontwikkelingen meteen toe te passen op het ontwerp. Veel van de wegdektypes vullen de zwakke punten van de andere wegdektypes aan. Sommige ontwerpen bieden een snelle aanlegtijd terwijl andere ontwerpen een hoge geluidsreductie kunnen realiseren. Het staat echter vast dat het wegdek wat op de LAB toegepast moet worden een combinatie van deze factoren moet hebben. Zo moet het geluidsreducerend, maar ook snel te recyclen zijn, zodat het verkeer er minimale hinder van ondervindt. Weg met Geluid kan een goede geluidsreductie bereiken, maar heeft zwakke punten qua recycling. Omdat dit laatste toch erg belangrijk is valt deze optie af. De Zoefmat lijkt een veelbelovend idee. Maar omdat er weinig informatie over bekend is, kan er geen goed oordeel over geveld worden, waardoor ook dit project afvalt. Stil Transport is goed toe te passen op de LAB. De bovenlaag van ZSA kan worden aangelegd tussen de EDL elementen. De EDL elementen zorgen dan voor de juiste opsluiting (de inklemming van de asfaltlaag tussen de elementen). Modieslab is een goed idee omdat het een totaaloplossing biedt voor zowel fundering als het wegdek. De fundering biedt ruimte aan een watersysteem, maar zou uitgebreid kunnen worden met detectieapparatuur en andere leidingen. De koppeling van de elementen is echter niet gemakkelijk te maken, omdat er op de LAB geen bermen voorhanden zijn om de kabels in weg te werken. Beter zou het dan ook zijn om de leidingen met behulp van een kliksysteem aan elkaar te verbinden. The way of No Resound heeft als groot voordeel de uitrolbare toplaag en de helhomzresonatoren die voor een behoorlijke geluidsreducering zorgen. Ook hier zou het basisdeel weer uitgebreid kunnen worden met extra kabels en leidingen. De zeer stille geluidsmodule is het ontwerp wat het meest inspeelt op (toekomstige) ICTontwikkelingen in de bouw. De modules kunnen worden voorzien van allerhande informatiesystemen en sensoren. Door het platensysteem kunnen deze sensoren willekeurig worden geplaatst. De Hechtweg is al toe te passen op de huidige wegen en is een snelle oplossing voor het vervangen van toplagen. Omdat het echter niet voorziet in een oplossing voor een funderingslaag valt dit ontwerp af. Zoals uit het alternatievenrapport is gebleken, zijn de zijelementen van staal zijn gemaakt. Een verbinding tussen staal en asfalt is echter zeer moeilijk te realiseren. Beton is al een stuk gemakkelijker te verbinden met staal en verdient daarom ook de voorkeur als funderingsmateriaal. The way of No Resound en De zeer stille geluidsmodule zijn dan ook het best toe te passen op de LAB. Door een combinatie van beide ontwerpen reeds op te nemen in de prefabricage van de LAB elementen, wordt de bouwtijd ook behoorlijk verkort en kunnen de elementen later toch eenvoudig en snel worden gerecycled. Geluidsschermen kunnen een goede optie zijn, mits er zorgvuldig onderzoek gedaan wordt naar het effect van geluidsschermen op de LAB. Absorberende lagen kunnen zonder problemen worden toegepast, tenminste als ze brandveilig zijn.
18 Geluid
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
3
Tolsystemen Iedereen herinnert zich nog wel de affaire rond het rekeningrijden, dat toenmalig minister van Verkeer en Waterstaat Mevr. Netelenbos wilde gaan invoeren in Nederland. De overheid zag het als het juiste middel om het steeds drukker wordende verkeer te beteugelen. Het plan werd dan ook door het in het regeerakkoord van PaarsII opgenomen en ingepast in het plan “Bereikbaarheidsoffensief Randstad”. Echter, de bewijzen dat rekeningrijden ook daadwerkelijk voor vermindering van files zou zorgen waren nauwelijks. Grote organisaties, waaronder de ANWB, waren dan ook fel tegen het voorgenomen kabinetsbesluit. Onder druk van deze organisaties werd het plan dan ook gewijzigd. Rekeningrijden zou slechts in één of meer steden getest worden, in plaats van het originele plan om het rekeningrijden in alle vier de grote steden in te voeren. Alhoewel er veel kritiek was op het rekeningrijden, brachten de tegenstanders geen alternatieven in. Toch bleef de kritiek groeien en ook de VVD, die aanvankelijk met tegenzin akkoord was gegaan, kon de kritiek van haar achterban niet meer negeren. Het plan werd daarom door minister Netelenbos naar de prullenmand verwezen en in plaats daarvan werd de kilometerheffing geïntroduceerd. Om na te gaan of het überhaupt mogelijk is om kilometerheffing in te voeren heeft Roel Pieper, leraar Electronic Commerce aan de Unversiteit Twente, de opdracht gekregen om uit te zoeken of het mogelijk is om in 2003 reeds een op een aantal locaties kilometerheffing in te voeren. Toch is rekeningrijden in het buitenland zeer effectief gebleken. Daar worden filereducties van enkele tot tientallen procenten gemeld. In dit hoofdstuk zal daarom gekeken worden wat rekeningrijden en kilometerheffing eigenlijk inhoudt Daarna volgt er een conclusie over het feit of rekeningrijden ook op de LAB toegepast kan worden.
3.1
Rekeningrijden Rekeningrijden werkt volgens het principe van een vast bedrag. Bij rekeningrijden betalen automobilisten een bepaald bedrag als ze tijdens de spitsuren een belangrijke weg willen gebruiken. De betaling kan op twee manieren gerealiseerd worden: Zo kunnen automobilisten die vaak van de tolwegen gebruik maken een transponder kopen. Dat is een kastje dat uitgerust is met een chipkaart. De tolpoorten boven de weg maken contact met de transponder als het voertuig onder de poorten doorrijdt. Het verschuldigde bedrag wordt vervolgens van de chipkaart afgeschreven. De tweede betaalwijze treedt in werking als er onvoldoende saldo op de chipkaart aanwezig is, of als er geen transponder aanwezig is in het voertuig. Een camera registreert de kentekenplaat van het voertuig, waarna de eigenaar van de auto een acceptgiro thuis gestuurd krijgt. Naast het toltarief moeten dan ook nog administratiekosten worden betaald. Uit de eerste proeven bleek dat 1% van de auto’s niet geregistreerd werd door de camera’s. Dit zou in de toekomst kunnen worden voorkomen door de voertuigen zowel van voren als van achteren te fotograferen.
19 Tolsystemen
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
3.2
Kilometerheffing Een andere mogelijkheid om tol te heffen is om de automobilist te laten betalen per afgelegde kilometer. Ook kan weer gebruik gemaakt worden van het systeem met een transponder. Als een voertuig een tolweg oprijdt registreert het systeem het voertuig. Dat kan zijn door middel van het kenteken, maar ook door een bepaalde code toe te kennen aan de transponder en die op te slaan in het systeem. Verder kan de tijd worden geregistreerd waarop het voertuig de tolweg oprijdt en wordt ook het toeritnummer geregistreerd. Boven de afritten staan ook tolpoorten. Deze registreren het voertuig als het de tolweg verlaat. Het systeem rekent het verschil uit tussen de geregistreerde toe- en afrit en berekent op basis daarvan de kilometerheffing. Die kan meteen afgeschreven worden via de chipkaart of later per acceptgiro. Nieuwe ontwikkelingen in de kilometerheffing is de introductie van GPS-systemen voor plaatsbepaling. Met dit systeem kan een landelijke kilometerheffing ingevoerd worden.
3.3
Tolmogelijkheden op de LAB Op de LAB zijn beide tolsystemen goed toe te passen. Inpassing van de tolpoorten is geen probleem. Omdat er niet veel toe- en afritten zijn op de LAB, behoeft het systeem niet al te ingewikkeld te worden gemaakt. Het systeem zou tegelijkertijd gecombineerd kunnen worden met trajectcontroles t.b.v. snelheidsovertredingen. Bij het uitrekenen van de afgelegde afstand kan het systeem deze afstand ook vergelijken met de tijd die erover gedaan is om de afstand te overbruggen. Eventuele boetes kunnen meteen worden verrekend op de chipkaart of op de acceptgiro.
3.4
Conclusie Het is duidelijk dat het fenomeen tolwegen in Nederland heel wat voeten in de aarde heeft. Er zijn veel voorstanders, maar ook evenzoveel tegenstanders. Voor de verduidelijkingen van dit fenomeen en ter versterking van de onderbouwing is het noodzaak dat er eerst test worden gedaan met beide systemen. Het advies is dan ook om in eerste instantie geen tolsystemen toe te passen op de LAB. Omdat er, zoals in het alternatievenrapport reeds is verteld, een nieuwe categorie weg wordt toegevoegd aan de huidige infrastructuur. Als het fileprobleem hiermee wordt opgelost is het nut van een tolsysteem opgeheven. Uiteraard willen private initiatieven als de HogeSnelWeg wel gebruik maken van tolsystemen, omdat de investeringen uiteindelijk terugverdiend moeten worden. Als een project als dit echter overheidshalve wordt uitgevoerd is het af te raden om tolsystemen te gebruiken. Als er zowel op de LAB als op de onderliggende weg geen files staan, zullen automobilisten kiezen voor de onderliggende weg, omdat daar dezelfde snelheidslimieten gelden. Het scheiden van de doelgroepen wordt met tolsystemen dus bemoeilijkt. Uiteraard zijn de verkeersontwikkelingen na het toepassen van de LAB moeilijk te voorspellen. Daarom wordt er geadviseerd om tolsystemen wel te installeren op de LAB, maar nog niet daadwerkelijk in gebruik te nemen. Dit is geen zinloze investering, omdat de systemen zoals gezegd ook gemakkelijk voor andere doeleinde gebruikt kunnen worden, zoals voertuigenregistratie en snelheidscontroles.
20 Tolsystemen
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
4
Overige Oplossingen In dit laatste hoofdstuk worden innovatieve oplossingen beschreven die niet in één van bovenstaande hoofdstukken thuishoren. Dit zijn de volgende systemen - Stepbarrier - Het systeem van de uitklapbare middenafscheiding op de LAB. - Calamiteitenschermen
4.1
Stepbarrier De stepbarrier is geen nieuw of innovatief ontwerp. Toch wordt het hier genoemd omdat het voor zowel de LAB als het tracé bij De Hoek wordt gebruikt. De stepbarrier is een geleidebarrier. De stepbarrier is zo ontwikkeld dat als er een lichte voertuig met een kleine inrijhoek tegenaan rijdt het voertuig via de schuine zijden van de stepbarrier weer teruggebracht wordt op de rijbaan. Oorspronkelijk werd hiervoor het zogenaamde New Jersey profiel gebruikt, In Nederland is echter de Stepbarrier ontwikkeld. Door dit profiel wordt de kans dat een auto over de barrier heenrolt verkleind. Het nadeel van een barrier is dat het een starre afscheiding is. In tegenstelling tot een geleiderail, wordt er geen energie opgenomen door de barrier. Daardoor is de barrier minder gunstig voor vrachtwagens en bussen.
Figuur 21: New Jersey Profiel
4.2
Figuur 22: StepBarrier
Uitklapbare Middenafscheiding Dit idee is overgenomen van de stichting HogeSnelWeg. Op figuur 23 is een schematische weergave gemaakt van een uitklapbare middenscheiding. Deze middenscheiding kan op elk moment vanuit een centrale commandopost worden uitgeklapt naar elke gewenste kant. Deze afscheidingen liggen ietsje hoger als de normale afscheidingen, waardoor er onder het einde van het deel kleine wieltjes kunnen worden geplaatst. Met een hulpmotortje worden de wieltjes aangedreven en rolt de afscheiding als het ware over de LAB.
21
Figuur 23: Uitklapbare middenafscheiding
Overige Oplossingen
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
Als de afscheiding dichtgeklapt is wordt deze verankerd met een pen die in de LAB steekt. Daardoor behoudt de afscheiding zijn kerende werking bij gesloten toestand. Het nut van deze uitklapbare afscheidingen is dat één baan kan worden afgesloten voor verkeer, bij bijvoorbeeld calamiteiten of werkzaamheden. Zodra er werkzaamheden plaatsvinden, geven de DRIP panelen aan dat het verkeer langzaam vaart moet minderen. Op de andere baan geven de matrixborden door middel van een rood kruis aan dat de linker rijstrook niet Het verkeer wordt met behulp van bereden mag worden. Op de rechter matrixborden gewaarschuwd voor De matrixborden geven het signaal het ongeluk. Er verschijnen rode "einde alle verboden" baan wordt de maximumsnelheid kruisen boven de rechter rijstrook. De maximum snelheid op de linker teruggebracht tot 70km/h. rijstrook gaat omlaag naar 50km/h. Hierna gaat de afscheiding die het Doordat de afscheiding is uitgeklapt Het verkeer kan terugkeren naar de waardoor er geen mogelijkheid is dichtst bij de werkzaamheden eigen rijbaan. om op de rechter rijstrook te rijden. gesitueerd is open. Het verkeer kan Plaats van het ongeluk / nu langzaam de andere baan op werkzaamheden. rijden. De afscheiding wordt uitgeklapt en Omdat er aan beide kanten van de het verkeer kan de andere baan oprijden. portalen matrixborden zijn geplaatst. Het verkeer wordt met behulp van kan voor het verkeer dat op de andere De matrixborden geven het signaal matrixborden gewaarschuwd voor "einde alle verboden" het ongeluk. baan komt te rijden ook een De maximum snelheid gaat omlaag naar 30km/h. maximumsnelheid van 70km/h worden gegeven. Figuur 24: Werking uitklapbare middenscheiding bij werkzaamheden.
De eerste afscheiding na de plaats van de werkzaamheden wordt nu ook open gezet, waardoor het verkeer weer terug kan naar de eigen baan. Deze afscheiding zorgt er tevens voor dat het verkeer van de andere baan niet op de rechter rijstrook gaat rijden. Figuur 22 schetst de hierboven beschreven situatie. Bij een ongeluk of andere calamiteit waarbij hulpdiensten voor nodig zijn wordt een soortgelijk plan toegepast. Het grote verschil is echter dat het verkeer pas weer terug kan naar de eigen baan na de eerste toe- of afrit. Zodoende hebben de hulpdiensten de mogelijkheid om via de toe- of afrit gemakkelijk de plaats van de calamiteit te bereiken.
4.3
Calamiteitenschermen Het laatste innovatieve idee wat nog besproken wordt is het calamiteitenscherm. Het idee van calamiteitenschermen is niet nieuw, maar de manier waarop ze bij de LAB toegepast kunnen worden is dat wel. Figuur 25 geeft daar een voorbeeld van.
Figuur 25: Calamiteitenscherm
De schermen worden in kasten opgehangen aan de onderkant van de LAB tussen de palen. Bij calamiteiten, kunnen de schermen automatisch worden uitgerold, waardoor het zicht op de calamiteit ontnomen wordt. Dit voorkomt files door zogenaamde ‘kijkers’.
22 Overige Oplossingen
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
5
Hoofdconclusie Het gemak dient de mens. De resultaten van dit onderzoek versterken deze uitspraak alleen maar meer. Het blijkt dat niet alleen de automobilist baat heeft bij de nieuwe ontwikkelingen in de wegenbouw. Want het is gebleken dat deze ontwikkelingen niet alleen bijdragen aan een beter rijcomfort, maar nog meer aan een langere levensduur van de weg, een grotere veiligheid van de mensen die de weg gebruiken, het vereenvoudigen van het onderhoud van de weg en het verminderen van geluidsbelasting en lichtvervuiling voor mens en milieu. Ook de invloed van de informatietechnologie zal in de toekomst nog meer duidelijk worden in de wegenbouw. Zo kunnen we nu spreken van draadloos tol betalen en dynamische wegmarkering, maar in de toekomst zal er gesproken worden over automatische voertuiggeleiding, zelfdenkende voertuigen, en wegen die binnen korte tijd zichzelf aan kunnen passen aan de gewenste situatie. De LAB leent zich uitstekend voor het uitvoeren van dit soort tests. Het is dan ook aan te bevelen dat als er een nieuwe wegcategorie gebouwd wordt in de vorm van een verhoogde snelweg, dat er ontworpen wordt met het oog op de toekomst. Dat betekent dat er bij de bouw de mogelijkheid moet worden opengehouden voor ontwikkelingen die nog gaan komen. Te denken valt dan aan het geschikt maken van de weg voor automatische voertuiggeleiding e.d. Tegen die tijd kan ook het project “van A naar Beter” van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat veranderd worden in het project “van Beter naar Completer”
23 Hoofdconclusie
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
6
Verklarende woordenlijst LAB
LED
Lange Afstand Baan. De benaming om de gescheiden baan voor lange afstand (doorgaand verkeer) aan te geven. Light Emitting Diode. Een lamp die in tegenstelling tot een gloeilamp opgebouwd is uit een vaste massa. Er is dus geen vacuüm of gas nodig om tot ontbranding te komen. Een led heeft daardoor een langere levensduur en is energiezuiniger.
VenW
Ministerie van Verkeer en Waterstaat.
VROM
Ministerie van Veiligheid, Ruimtelijke Ordening en Milieu.
LNV
Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Visserij.
DWI
Dynamische Weg Indeling. Manier om met behulp van Dynamische Wegmarkering verschillende wegindelingen te creëren
DWM
Dynamische Weg Markering. Elektronische belijning, waarmee verschillende strooksoorten gesimuleerd kunnen worden.
DYNO
DYNamische Openbare verlichting. Dimbare wegverlichting.
EDL
Embedded Dynamic Light. Dynamische Wegmarkering ontworpen door Projectgroep A4.
Lichthinder
De overlast die veroorzaakt wordt door kunstlicht.
Lichtvervuiling
De verhoogde helderheid van de nachtelijke omgeving door overmatig en verspillend gebruik van kunstlicht.
Rijbaan
Aaneengesloten deel van de verkeersdragende baan die bestemd is voor rijdend verkeer. Deze wordt begrensd door twee opeenvolgende begrenzingen in de vorm van een kantstreep, overgang verharding of overgang verhard / onverhard.
Rijstrook
Begrensd gedeelte van de rijbaan dat voldoende breed is voor een rij van het voor dat gedeelte bestemde verkeer.
ROA
Richtlijnen Ontwerp Autosnelwegen.
Spits
De tijd tussen 07.00 - 09.00 en 13.30 - 17.30 uur, waarin de wegen het drukst bereden worden.
ZOAB
Zeer Open Asfalt Beton. Een geluidsreducerend en goed waterdoorlatend soort asfalt.
ZSA
Zeer Stil Asfalt. ZSA bestaat uit groevemateriaal, brekerzand en een speciaal ontwikkeld SBS-gemodificeerd bindmiddel. Het wordt verwerkt in een laagdikte van 25 mm. Daardoor hoeft er geen speciaal afwateringssysteem aan de zijkanten van de verharding aangebracht te worden. Het geluidsreducerend karakter van ZSA komt overeen met tweelaagse ZOAB. Daarmee houdt de gelijkenis op. De korrelopbouw is anders en er wordt een bijzonder bindmiddel gebruikt om de duurzaamheid te waarborgen. (bron: www.geluidsnieuws.nl)
24 Verklarende woordenlijst
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
7
Lijst van figuren en tabellen
7.1
Figuren Figuur 1: Nachtelijk lichtintensiteit in de Benelux (Bron: www.lightpollution.it)....................................................................4 Figuur 2: Satellietfoto van de aarde op 30 Oktober 2002 om 19:00 uur..............................................................................5 Figuur 3: A15, 2 stroken ......................................................................................................................................................6 Figuur 4: A15, 3 stroken ......................................................................................................................................................6 Figuur 5: Rijstrook indeling tijdens spits 90 km/h.................................................................................................................7 Figuur 6: Rijstrook indeling buiten spits 120 km/h ...............................................................................................................7 Figuur 7: Zijaanzicht LED Road Marker (Bron: www.swarco.com) .....................................................................................7 Figuur 8: LED Road Marker (LaneLight MLK 150) (Bron: www.swarco.com) .....................................................................8 Figuur 9: Dynamische Markering (Bron: www.nilslight.com) ...............................................................................................8 Figuur 10: Dynamische Markering (Bron: www.nilslight.com) .............................................................................................8 Figuur 11: EDL Element ......................................................................................................................................................9 Figuur 12: Plaatsingsschema EDL Element in Basisdeel..................................................................................................10 Figuur 13: Gemiddelde snelheid als functie van schakelniveau en neerslag (Bron: www.minvenw.nl) ............................11 Figuur 14: Weg Met Geluid (Bron: www.minvenw.nl) ........................................................................................................14 Figuur 15: Stil Transport (Bron: www.minvenw.nl) ............................................................................................................15 Figuur 16: Weg Met Geluid (Bron: www.minvenw.nl) ........................................................................................................15 Figuur 17: The Way of No Resound (Bron: www.minvenw.nl) ..........................................................................................16 Figuur 18: De zeer stille geluidsmodule (Bron: www.minvenw.nl).....................................................................................16 Figuur 19: Uitrolbaar Asfalt (Bron: VenW) .........................................................................................................................17 Figuur 20: Geluidsschaduw (Bron: www.tno.nl).................................................................................................................17 Figuur 21: New Jersey Profiel............................................................................................................................................21 Figuur 22: StepBarrier .......................................................................................................................................................21 Figuur 23: Uitklapbare middenafscheiding ........................................................................................................................21 Figuur 24: Werking uitklapbare middenscheiding bij werkzaamheden..............................................................................22 Figuur 25: Calamiteitenscherm..........................................................................................................................................22
7.2
Tabellen Tabel 1: Overzicht definitief schakelregime (Bron: www.minvenw.nl) ...............................................................................11
25 Lijst van figuren en tabellen
PROJECTGROEP A4: Capaciteitsuitbreiding van de Rijksweg A4 RAPPORT 5: Innovatieve oplossingen NAAM: Wouter Koning
8
Literatuurlijst
8.1
Boeken Titel Wegontwerp HSW folders
8.2
Auteur Ing. L. Kuipers Stichting HSW
Uitgever G.C.T. -
Jaar 1995 -
ISBN 90-802056-2-1 -
Onderwerp Algemeen Licht Licht Dyn. Wegmarkering Dyn. Wegmarkering Wegdektypes Geluidsschermen Rekeningrijden
Adres www.minvenw.nl www.lightpollution.it www.lichtvervuiling.nl. www.swarco.com www.nilslight.com www.modieslab.nl www.tnu.nl www.nrc.nl
Websites Naam Ministerie VenW Light Pollution Aurora Metropolis Swarco - Futurit Nils B.V. Modieslab TNO NRC Handelsblad
26 Literatuurlijst