Katholieke Universiteit Leuven Faculteit Ingenieurswetenschappen Departement Burgerlijke Bouwkunde
Tabula rasa Een nieuw wegennet voor België
Verbraken Hans
E2008 Promotor Prof. L.H. Immers
i
Toelating tot bruikleen De auteur geeft de toelating deze eindverhandeling voor consultatie beschikbaar te stellen en delen ervan te kopi¨eren voor eigen gebruik. Elk ander gebruik valt onder de strikte beperkingen van het auteursrecht; in het bijzonder wordt er gewezen op de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze eindverhandeling. Leuven, 29 mei 2008
ii
Katholieke Universiteit Leuven Faculteit Ingenieurswetenschappen Academiejaar:
2007-2008
Departement:
Burgerlijke Bouwkunde
Adres en tel.:
Kasteelpark Arenberg 40 3001 Heverlee 0032 16 32 16 54
Student:
Hans Verbraken
Titel eindwerk:
Tabula Rasa: Een nieuw wegennet voor Belgi¨e
Korte Inhoud: Het doel van deze thesis is het onderzoeken van het Belgische wegennet op mogelijke terkortkomingen. Hiervoor wordt het bestaande wegennet vergeleken met een ideaal wegennet. Onder ideaal wordt verstaan dat het netwerk enerzijds perfect voldoet aan de gegeven spreiding van activiteiten in Belgi¨e, maar dat het anderzijds wordt ontworpen zonder rekening te houden met het huidige wegennet. Het ontwerp van dit ideaal netwerk gebeurt op twee manieren. Deel 1 van de thesis beschrijft het ontwerp met de arno methode, een stappenplan om een netwerkvisie te ontwikkelen. Deel 2 beschrijft het ontwerp met roadnet, een optimalisatiealgoritme. Deel 3 bundelt de resultaten van de twee methodes en formuleert hieruit aanbevelingen voor het bestaande netwerk. De conclusie is dat twee zeer verschillende benaderingen kunnen leiden tot dezelfde resultaten, die de gebreken van het bestaande netwerk blootleggen. De methode toont het praktisch nut aan van het gebruik van ideale netwerken in de analyse van transportnetwerken.
Promotor:
Prof. ir. L.H. Immers
Assessor 1:
Ir. J. Stada
Assessor 2:
Ir. T. Verbraken
iii
Katholieke Universiteit Leuven Faculteit Ingenieurswetenschappen Year:
2007-2008
Departement:
Burgerlijke Bouwkunde
Adress and tel.:
Kasteelpark Arenberg 40 3001 Heverlee 0032 16 32 16 54
Student:
Hans Verbraken
Title of thesis:
Tabula Rasa: A new road network for Belgium
Abstract: The goal of this thesis is to find possible missing links in the Belgian road network. For this reason the current network is compared with an ideal network. This ideal network satisfies the needs created by the given spread of activities in Belgium. On the other hand, it is designed without any influence of the current network. The design of this network is carried out in two different ways. Part 1 of this thesis describes the design with the arno method, a procedure to create a network vision in different steps. Part 2 describes the design with roadnet, an optimization algorithm. The results are combined in part 3 where possible improvements can be found. The conclusion is that two, rather different approaches can result into the same outcome. Furthermore, these approaches also discover the needs of the current network. The general method demonstrates the practical value of the use of ideal networks in the analysis of transportation networks.
Promotor:
Prof. ir. L.H. Immers
Assessor 1:
Ir. J. Stada
Assessor 2:
Ir. T. Verbraken
Dankwoord Enkele mensen verdienen mijn dank bij het be¨eindigen van dit eindwerk. Inhoudelijke steun kreeg ik van mijn promotor professor Immers en mijn assessoren. Professor Immers slaagde er telkens in tijdens korte contactmomenten handige tips en goede suggesties mee te geven. Thomas hielp me door de lastigste momenten heen. Ook Maaike Snelder stelde haar ervaring ter beschikking en wist me telkens snel te depanneren, waarvoor de grootste dank. Tenslotte dank ik de mensen van het Vlaams verkeerscentrum voor het ter beschikking stellen van hun gegevens. Graag wil ik ook Thomas, mama, Emilie, Hans en Laurens bedanken: zij hebben me geholpen door het nalezen van dit verslag. Deze thesis is de bekroning van vijf jaar studeren. Mijn dank gaat daarom ook naar alle vrienden en familie die me hierbij hebben gesteund. Speciaal in dit laatste jaar dank ik de mannen van ’t huisje voor de vele ontspannende momenten. Ook mijn vriendin Emilie wil ik bedanken omdat ze altijd voor me klaar staat. Ik heb ook de bijzonder unieke ervaring gehad om vanaf het eerste jaar op school in de voetsporen te kunnen treden van mijn broer. Van begin tot eind is hij vaak een voorbeeld geweest en tegelijk mijn trouwste supporter. Voor al die jaren: dank u. En tenslotte kan ik mijn ouders niet genoeg bedanken: ze bieden mij de allerbeste kansen en helpen en steunen mij overal.
”Perfection is achieved, not when there is nothing more to add, but when there is nothing left to take away.” – Antoine de Saint-Exup´ery –
iv
Inhoudsopgave Lijst van Figuren
vii
Lijst van Tabellen
viii
1 Inleiding 2 Netwerken en 2.1 Algemeen 2.2 ARNO . . 2.3 ROADnet 2.4 Besluit . .
I
1 netwerkontwerp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
ARNO
3 3 6 7 8
9
3 Voorbereiding ARNO 3.1 Methode . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Voorbereiding . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Studiegebied en schaalniveau 3.2.2 Context en tijdshorizon . . . 3.3 Ambities en kwaliteitswensen . . . . 3.3.1 Toekomstbeeld . . . . . . . . 3.3.2 Ambities . . . . . . . . . . . 3.4 Besluit . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
10 10 11 11 12 12 12 12 13
4 Functioneel netwerk 4.1 Belangrijkste activiteitenlocaties . 4.1.1 Activiteitenlocaties . . . . . 4.1.2 Selectiecriterium . . . . . . 4.1.3 Niveau 1 . . . . . . . . . . . 4.1.4 Niveau 2 . . . . . . . . . . . 4.1.5 Samenvatting . . . . . . . . 4.2 Relaties tussen activiteitenlocaties 4.2.1 Niveau 1 . . . . . . . . . . . 4.2.2 Niveau 2 . . . . . . . . . . . 4.3 Kwaliteiten per netwerk . . . . . . 4.4 Verleggen ongewenste relaties . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
14 14 14 15 17 21 25 28 28 31 34 35
. . . . . . . . . . .
v
vi
INHOUDSOPGAVE 4.5
Besluit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Structuur van het netwerk 5.1 Projectie op de huidige structuur 5.1.1 Niveau 1 . . . . . . . . . . 5.1.2 Niveau 2 . . . . . . . . . . 5.2 Verleggen van functionele relaties 5.2.1 Niveau 1 . . . . . . . . . . 5.2.2 Niveau 2 . . . . . . . . . . 5.3 Netwerkstructuur . . . . . . . . . 5.3.1 Niveau 1 . . . . . . . . . . 5.3.2 Niveau 2 . . . . . . . . . . 5.4 Besluit . . . . . . . . . . . . . . . 6 Uitbreiding ARNO 6.1 Ambities . . . . . . . . . . 6.2 Activiteitenlocaties . . . . 6.3 Functioneel netwerk . . . 6.4 Ringwegen en tangenten . 6.5 Structuur van het netwerk 6.6 Besluit . . . . . . . . . . .
II
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
36 36 36 37 39 40 40 40 40 43 43
. . . . . .
45 45 46 48 50 51 53
ROADnet
7 ROADnet 7.1 Methode . . . . . . . . . 7.2 Aanpassing . . . . . . . 7.2.1 Invoer . . . . . . 7.2.2 Parameters . . . 7.3 Resultaten . . . . . . . . 7.3.1 Indicatoren . . . 7.3.2 Netwerkstructuur 7.4 Besluit . . . . . . . . . .
III
. . . . . .
. . . . . . . . . .
54 . . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
Resultaten
8 Vergelijking en aanbevelingen 8.1 Resultaten . . . . . . . . . . . 8.1.1 ARNO . . . . . . . . . 8.1.2 ROADnet . . . . . . . 8.2 Aanbevelingen . . . . . . . . 8.3 Bedenkingen . . . . . . . . . 8.4 Besluit . . . . . . . . . . . . . 9 Besluit
35
55 55 57 57 60 62 62 67 70
72 . . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
73 73 73 75 77 79 80 81
Lijst van figuren 2.1
Maximaal verbonden netwerk en minimaal opspannende boom . . . . . . . .
6
3.1
Stappenplan ARNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10
Nodale gebieden Belgi¨e . . . . . . . . . . . . . . . . A kernen volgens aantal verplaatsingen . . . . . . . B kernen volgens aantal verplaatsingen . . . . . . . Kernen van niveau 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernen van niveau 2 – Vlaanderen . . . . . . . . . Kernen van niveau 2 – Walloni¨e . . . . . . . . . . . Functionele relaties tussen de A kernen in niveau 1 Functionele relaties in niveau 1 . . . . . . . . . . . Functionele relaties in niveau 2 – Vlaanderen . . . Functionele relaties in niveau 2 – Walloni¨e . . . . .
5.1 5.2 5.3 5.4
Projectie van niveau 1 . . . . Afgewerkt netwerk en missing Afgewerkt netwerk en missing Afgewerkt netwerk en missing
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
15 20 20 26 27 27 29 31 33 33
. . . . . . . . . . . . . . . . van niveau 1 . . . . . . . . van niveau 2 – Vlaanderen van niveau 2 – Walloni¨e . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
38 42 44 44
6.1 6.2
Functioneel netwerk na uitbreiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ideaal netwerk na uitbreiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49 51
7.1 7.2 7.3 7.4
Schematische weergave Basisraster . . . . . . ROADnet: Netwerk 1 ROADnet: Netwerk 2
57 58 68 69
. . . links links links
ROADnet . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
. . . .
. . . .
vii
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
Lijst van tabellen 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8
Belangrijkste nationale kernen met hun verplaatsingen groter dan Externe kernen van niveau 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primaire kernen van niveau 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Secundaire kernen van niveau 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tertiaire kernen van niveau 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Externe kernen van niveau 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Onbelangrijke relaties in het niveau 1 netwerk . . . . . . . . . . . Gewenste kwaliteiten per niveau . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
18 21 23 24 24 25 28 35
5.1 5.2
Tekortkomingen in het nationale netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekortkomingen in het regionale netwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41 43
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
Evolutie van de consumptieprijzen (1995 = 100) Weglengte van de verschillende wegtypes . . . . Weglengte van het huidige wegennet . . . . . . Frequentietabel snelheden . . . . . . . . . . . . Overzicht kwaliteitsindicatoren . . . . . . . . .
. . . . .
60 63 63 66 67
8.1
Tekortkomingen in het nationale netwerk
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
viii
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
30 km . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . . . . .
. . . . .
. . . . . . . .
. . . . .
Hoofdstuk 1
Inleiding De mens heeft altijd de nood gehad zich te verplaatsen tussen activiteiten op verschillende locaties. In een wereld die door globalisering en moderne communicatietechnieken steeds kleiner lijkt te worden, is het belang van mobiliteit echter enorm toegenomen. Wie zich snel en effici¨ent kan verplaatsen, heeft daarom een groot competitief voordeel. Belgi¨e ligt op een centrale positie en een economisch kruispunt in het continent en herbergt de Europese hoofdstad; het is dus logisch dat het zich wil profileren als een vlot bereikbaar gebied. Hiervoor is een hoogwaardig transportnetwerk van het grootste belang. In Belgi¨e moet echter worden vastgesteld dat het autowegennet bij de minste problemen dichtslibt, ondanks het feit dat het ´e´en van de meest uitgebreide ter wereld is. Er is duidelijk iets aan de hand met het wegennet en aanpassingen of uitbreidingen zullen noodzakelijk zijn. Het doel van deze thesis is te onderzoeken waar de grootste gebreken van het netwerk zich voordoen en waar bijgevolg de grootste verbeteringen mogelijk zijn. Het bestaande wegennet komt duidelijk tekort, maar het is niet raadzaam om de bottlenecks te localiseren en op kleine schaal weg te werken; het probleem zal onvermijdelijk vroeg of laat ergens anders opduiken. Het netwerk moet daarentegen in zijn geheel worden onderzocht. De manier waarop dit eindwerk het wegennet onderzoekt is door het te vergelijken met het netwerk dat in de ideale situatie in Belgi¨e tot stand zou komen. Daarbij wordt abstractie gemaakt van de huidige structuur van het wegennet. De volgende onderzoeksvraag wordt gesteld: ”Hoe ziet het ideale wegennet in Belgi¨e eruit, gegeven het huidige activiteitenpatroon en zonder enige voorkennis van het huidige netwerk?”. Doordat het ideale netwerk niet is be¨ınvloed door het bestaande, en omdat het speciaal is gemaakt voor de gegeven situatie, is het een instrument om te controleren waar het bestaande netwerk tekort komt. Dit onderzoek ontwikkelt twee ideale netwerken en gaat hierbij te werk op twee verschillende manieren. De eerste is de arno methode, waarin een stappenplan wordt voorgesteld om een netwerk te schetsen. De tweede manier is met het computerprogramma roadnet, dat met een kostenoptimalisatie het ideale netwerk bepaalt. Het eerste deel van deze thesis behandelt het ontwerp met arno in vier hoofdstukken, het tweede deel dat met roadnet. Omdat de aanpak van beide methodes zo verschillend is, kan het interessant zijn om de resultaten te vergelijken. Daarom worden in het derde deel de resultaten van beide samengevat en gebundeld zodat kan worden bepaald welke verbeteringen het meest aangewezen zijn. Over netwerken en netwerkontwerp is bijzonder veel literatuur verschenen. Hoofdstuk 2 vat enkele punten samen in verband met de thema’s die later aan bod zullen komen. Het schetst ook kort de gebruikte methodes en kadert ze in het algemene landschap.
1
HOOFDSTUK 1. INLEIDING
2
In hoofdstuk 3 wordt van start gegaan met het arno proces. Het gebruikte stappenplan wordt voorgesteld en verklaard, en de voorbereidende fasen worden uitgevoerd. Hoofdstuk 4 gaat verder met het vormen van een functioneel netwerk. Hiervoor worden eerst de belangrijkste kernen in Belgi¨e geselecteerd en vervolgens de relaties ertussen onderzocht. Tenslotte wordt dit functioneel netwerk geprojecteerd op de bestaande structuur in hoofdstuk 5. Door vergelijking worden eventuele tekortkomingen in het huidige netwerk gevonden. Omdat het ontstane ideale netwerk enkele gebreken vertoont omwille van de invoergegevens, wordt het proces opnieuw doorlopen vanuit een meer uitgebreide invalshoek in hoofdstuk 6. Hiervoor worden de ambities opnieuw geformuleerd, nieuwe kernen toegevoegd en er wordt rekening gehouden met de aansluiting van de verschillende relaties op elkaar. Dit leidt tot een completer netwerk, waaruit mogelijk andere tekortkomingen volgen. Deel 2 beschrijft het ontwerp met roadnet in hoofdstuk 7, waarin eerst de methode kort wordt voorgesteld. Vermits deze oorspronkelijk ontworpen is voor Nederland, moeten zowel de invoergegevens als enkele parameters worden gewijzigd om het ontwerp voor Belgi¨e uit te voeren. Uiteindelijk levert ook deze methode een ideaal netwerk op, waarmee een vergelijking kan worden gemaakt. Om de resultaten van beide methodes te kunnen vergelijken, worden ze samengevat in hoofdstuk 8. Op die manier kunnen ze met elkaar worden vergeleken en is het mogelijk om de grootste tekortkomingen te bepalen. Hieruit volgt uiteindelijk waar de grootste verbeteringen van het huidige netwerk kunnen worden verwezenlijkt.
Hoofdstuk 2
Netwerken en netwerkontwerp In dit hoofdstuk worden verkeersnetwerken in het algemeen en de methodes om ze te ontwikkelen kort besproken. In sectie 2.1 wordt eerst echter aandacht besteed aan verkeersnetwerken en hun kenmerken in het algemeen en aan het ontwerpen van verkeersnetwerken met de moeilijkheden die daarmee gepaard gaan. Sectie 2.2 en sectie 2.3 gaan al kort in op de twee methodes die in deze thesis worden gebruikt en kaderen ze kort in het algemene landschap.
2.1
Algemeen
Verplaatsingsgedrag Verplaatsen is zeer algemeen het overbruggen van afstand en is nodig wanneer iemand van een herkomst op een bestemming wil geraken en daarbij een bepaald verplaatsingsgedrag vertoont. De keuzes die hierbij worden gemaakt kunnen worden opgesplitst in drie relevante domeinen [Immers 2004a]: • Verplaatsingsmarkt: de behoefte en aanbod aan activiteiten in ruimte en tijd leiden tot een verplaatsingspatroon. • Vervoersmarkt: het verplaatsingspatroon wordt toegedeeld aan middelen en diensten en leidt tot een vervoerspatroon. • Verkeersmarkt: het vervoerspatroon wordt gekoppeld aan de infrastructuur en leidt tot een verkeerspatroon, een daadwerkelijk gebruik van de infrastructuur. Het is op de verplaatsingsmarkt dat de keuze om een verplaatsing te maken wordt genomen en kan worden be¨ınvloed, terwijl de afwikkeling van die verplaatsingen op het netwerk zich op de verkeersmarkt afspeelt. Netwerken Netwerken komen voor in zeer uiteenlopende domeinen gaande van natuurkunde, chemie en biologie tot bedrijfskunde, verkeerskunde en bouwkunde. Voorbeelden zijn netwerken in biologische weefsels, computernetwerken, riviernetwerken, watervoorzieningsnetwerken, transportnetwerken en sociale netwerken. Binnen transportnetwerken kan verder het onderscheid
3
HOOFDSTUK 2. NETWERKEN EN NETWERKONTWERP
4
worden gemaakt tussen openbaar vervoernetwerken, zoals het trein- of het busnetwerk, en infrastructuurnetwerken, zoals het wegennet of het waterwegennet. Transportnetwerken hebben twee specifieke eigenschappen die ze extra complex maken: • De snelheden zijn beperkt: het doorlopen van een transportnetwerk vraagt tijd, vooral op de verbindingen en minder op de knopen. Tijd beperkt dus de mogelijkheid om het netwerk te doorlopen. • Een transportnetwerk volgt geen natuurwetten, het is onderworpen aan de keuzes van individuen. Die keuzes kunnen wel in modellen worden gegoten, maar niet exact worden voorspeld. Dit is opnieuw een beperking. De meest logische manier om een transportnetwerk te beschrijven is het netwerk opsplitsen in knopen en links. Een link verbindt een set van knopen. Knopen kunnen verder worden onderverdeeld in toegangspunten, waar het mogelijk is het netwerk te betreden of te verlaten, en verbindingsknopen waar links elkaar kruisen maar geen toegang mogelijk is, of een combinatie van beide. Een netwerk kan volledig worden opgebouwd uit deze componenten en kan daarbij verschillende basistypes aannemen. Bekende voorbeelden die onder andere in [Immers 2004a] en [van Nes 2002] worden vermeld, zijn: • lineair netwerk • rasternetwerk • radiaal netwerk • circulair netwerk Ieder type heeft bepaalde kenmerken, eigen aan het netwerk. Het is echter vaak mogelijk dat een netwerk niet of slechts gedeeltelijk kan bestudeerd worden volgens deze zuivere basistypes omwille van de grotere complexiteit. Een netwerk kan ook worden beoordeeld aan de hand van bepaalde karakteristieke eigenschappen. Hiervan zijn veel voorbeelden terug te vinden in de literatuur. [Immers 2004a] vergelijkt enkele basisnetwerken op eigenschappen zoals kapitaalkosten, verplaatsingskosten, verkeersintensiteit en centraliteit. In [Immers 2002] worden bij het ontwerpen van een netwerk als eigenschappen de volgende genoemd: aantal en omvang van de kernen, toegelaten snelheid, tussenafstand tussen knopen, ontsluitingsruimte, omwegfactoren en maaswijdte van het netwerk. Hierbij wordt het netwerk verdeeld in verschillende samenhangende stelsels, die in deze eigenschappen kunnen verschillen. In [van Nes 2002] worden de eigenschappen bekeken vanuit twee standpunten: de gebruiker en de beheerder. Voor de gebruiker is reistijd het belangrijkste kenmerk en die wordt bepaald door de toegankelijkheid in ruimte, toegankelijkheid in tijd en snelheid in het netwerk ; voor de beheerder zijn dat de kosten van het netwerk bestaande uit investeringskosten, onderhoudskosten en operationele kosten. Dit onderscheid tussen beheerder en gebruiker is een vaak voorkomend thema en is ook van belang bij het ontwerpen van netwerken. Daarnaast spreekt [van Nes 2002] nog van kenmerken van tweede orde zoals capaciteit en vervoerswijze, wanneer er meer in detail op een netwerk wordt ingegaan.
HOOFDSTUK 2. NETWERKEN EN NETWERKONTWERP
5
Een vaak voorkomend fenomeen in netwerken is het aanwezig zijn van hi¨erarchie. De Duitse geograaf Christaller beschreef het onstaan van hi¨erarchie als een natuurlijk proces en zocht naar de oorzaken ervan. Hij beschreef drie belangrijke mechanismen: het marktprincipe, het verkeersprincipe en het bestuurlijk principe [van Nes 2002]. Elk van deze mechanismen leidt tot een hi¨erarchische structuur, maar de grootte is verschillend per mechanisme. Er worden twee soorten hi¨erarchi¨en onderscheiden: • hi¨erarchie in de kernen • hi¨erarchie in het netwerk Hi¨erarchie in de kernen is het verschil in grootte en belangrijkheid van de kernen, waardoor ze kunnen worden ingedeeld in verschillende niveaus. Ieder lager niveau bevat telkens meer kernen zodat alle kernen samen telkens het hele gebied omvatten [Immers 2004a]. Christaller beschreef op een theoretische manier de eigenschappen van zulke niveaus en leidde hieruit de grootte en tussenafstanden af van de kernen in elk niveau [van Nes 2002]. In Belgi¨e blijkt de tussenafstand tussen deze kernen echter kleiner dan in andere gebieden. Hi¨erarchie in het netwerk is het verschil in de eigenschappen van de wegen. Sommige wegen zijn belangrijker en zullen een grotere verkeersstroom moeten verwerken, bovendien aan een grotere snelheid. [Immers 2004a] benadert dit vanuit het verschil in soorten verkeer (zakelijk, woon-werk, woon-school), terwijl in [van Nes 2002] een meer theoretische verklaring wordt gegeven. De conclusies van beide aanpakken zijn echter hetzelfde: er bestaan netwerken van verschillend niveau met verschillende eigenschappen, die wel kunnen interageren met elkaar. Netwerkontwerp Het ontwerpen van netwerken kan ruwweg worden opgedeeld in twee soorten: • het ontwerpen van een nieuw netwerk • het verbeteren van een bestaand netwerk Bij de eerste soort zijn bijvoorbeeld een reeks knopen aanwezig die moeten worden verbonden; bij de tweede soort zijn er al links aanwezig, maar moeten er nieuwe worden bijgebouwd of bestaande worden uitgebreid. Een belangrijk verschil hierbij (en bij netwerkontwerp in het algemeen) is de mate van detail: enerzijds is er gewoon de binaire keuze tussen het al dan niet aanleggen van een weg, anderzijds moet er een keuze worden gemaakt tussen verschillende mogelijkheden voor bijvoorbeeld snelheid en capaciteit van een weg. Een opmerking die vaak terugkeert bij het ontwerpen van wegen is opnieuw het onderscheid tussen het standpunt van de gebruiker en het standpunt van de beheerder. De gebruiker wil een zo goed mogelijke verbinding tussen alle knopen, wat zou resulteren in het maximaal verbonden netwerk ; de beheerder daarentegen wil een zo laag mogelijke kost van het netwerk, wat zou resulteren in de minimaal opspannende boom (zie Figuur 2.1 uit [Immers 2004a]). Het optimale netwerk is dan een compromis tussen deze twee netwerken. Afhankelijk van de condities kan het probleem soms worden herleid naar een basisprobleem; bijvoorbeeld bij een zeer grote relatieve investeringskost ten opzichte van de gebruikerskost is de minimaal opspannende boom de aangewezen oplossing. In [Magnanti 1984] worden nog enkele basisgevallen besproken. Deze aanpak kan verder worden uitgebreid van baten voor de gebruiker en kosten voor de beheerder naar maatschappelijke baten en maatschappelijke kosten. Naast de voor de hand
HOOFDSTUK 2. NETWERKEN EN NETWERKONTWERP
6
Figuur 2.1: Maximaal verbonden netwerk en minimaal opspannende boom
liggende baten en kosten kunnen ook kosten voor derden beschouwd worden in de vorm van sociale kosten voor het systeem. Het optimale netwerk is dan het netwerk waarbij het surplus (het verschil tussen de baten en de kosten) het grootst is en het netwerkontwerpprobleem herleidt zich tot een optimalisatieprobleem. Baten en kosten kunnen met elkaar worden vergeleken als ze in ´e´enzelfde eenheid worden uitgedrukt (bijvoorbeeld financi¨ele kosten en baten). Een andere moeilijkheid tenslotte is de interactie tussen transportnetwerken en routekeuze. De intensiteit op een bepaalde verbinding hangt af van het ontwerp van het netwerk, maar dat ontwerp hangt op zijn beurt ook af van de intensiteiten op de links. Het probleem moet worden ontbonden in een hoofdprobleem (het netwerkontwerp) en een nevenprobleem (het reizigersgedrag), die iteratief kunnen worden opgelost. Over dit soort netwerkontwerpen is bijzonder veel geschreven in de literatuur: voorbeelden en overzichten zijn onder andere te vinden in [van Nes 2002], [Magnanti 1984], [Boyce 1988] en [Steenbrink 1974].
2.2
ARNO
Arno staat voor Architectuur voor Regionale Netwerk Ontwikkeling en is beschreven in [Vonk 2005] als volgt: ”. . . een methodiek die algemene beleidsuitgangspunten en een visie op netwerkontwikkeling stapsgewijs vertaalt naar de gewenste functies en structuur van het wegennet. Dit gebeurt vanuit verschillende invalshoeken: de reiziger, de netwerkbeheerder en de omgeving.” Het is dus geen echt netwerkontwerpproces, maar meer een methode om een netwerkvisie te ontwikkelen, zowel voor korte als voor lange termijn. Het doel is eigenlijk om vanuit een bepaalde visie een ideaal wegennet te ontwikkelen, dat kan worden gebruikt om af te wegen of een bepaalde ingreep op lange termijn voordelig zal zijn. Hiermee kan worden voorkomen dat kortetermijningrepen slechte invloed zullen uitoefenen op lange termijn of verstoringen zullen veroorzaken op andere locaties. Tenslotte kan het ideale netwerk worden vergeleken met het huidige netwerk om tekortkomingen daarin te vinden. Om het ideale netwerk te ontwikkelen gaat arno uit van het sociaal-economische activiteitenpatroon in het gebied; meer concreet
HOOFDSTUK 2. NETWERKEN EN NETWERKONTWERP
7
wil dit zeggen dat het ontwerp in functie is van de belangrijkste kernen in het gebied en de relaties die ertussen heersen. De praktische uitwerking gebeurt in een stappenplan, dat wordt besproken in hoofdstuk 3. Het arno proces kan worden opgevat als een kwalitatief proces. Hiermee wordt bedoeld dat er geen rekening wordt gehouden met de capaciteit van het netwerk, maar enkel de binaire keuze wordt gemaakt tussen het al dan niet aanleggen van een link. Verschillen tussen de wegen van het netwerk onderling worden in rekening gebracht door het aanbrengen van niveaus. Ieder niveau heeft een aantal vast omschreven kwaliteiten, die overal moeten gelden binnen dat niveau. Daarnaast worden verschillen tussen de kernen in rekening gebracht door het invoeren van een hi¨erarchie, waardoor belangrijkere kernen een belangrijkere plaats kunnen innemen in het netwerk. In het arno proces is dus zowel sprake van hi¨erarchie in de kernen als hi¨erarchie in het netwerk.
2.3
ROADnet
Roadnet is een computerprogramma dat een optimalisatiealgoritme bevat voor het ontwerpen van een wegennetwerk waarvan de ontwikkeling, werking en toepassing is beschreven in [Snelder 2003]. Het programma begint met een basisraster van schakels die mogelijk aangelegd worden maar nog niet aangelegd zijn. Vervolgens wordt afwisselend het hoofdprobleem en het subprobleem opgelost. Het hoofdprobleem bestaat uit een capaciteitsuitbreiding voor de links in het netwerk waarbij wordt onderzocht of een link moet worden aangelegd en aan welke capaciteit. Het subprobleem is een toedeling waarbij de verplaatsingen die volgen uit het activiteitenpatroon aan het zopas ontworpen netwerk worden toegedeeld. Na de toedeling kunnen de intensiteiten op iedere link worden berekend en kan weer worden overgegaan naar het hoofdprobleem. Na een aantal iteraties is een ideaal netwerk ontstaan dat: ”. . . ideaal is, gegeven: • de sociaal-economische gegevens, zoals inwoneraantallen, aantal arbeidsplaatsen en aantal onderwijsplaatsen • de kosten van de autoverplaatsingen, zoals infrastructuurkosten, reistijdkosten en variabele autokosten” [Snelder 2003] Ook roadnet gaat dus uit van het activiteitenpatroon in het gebied door rekening te houden met de sociaal-economische context. Daarnaast worden echter ook de kosten geoptimaliseerd. De werkwijze om het hoofd- en subprobleem op te lossen is verder beschreven in hoofdstuk 7. Roadnet is een echt optimalisatiealgoritme voor het ontwerpen van netwerken, in dit geval een minimalisatie van de totale kosten op het netwerk. In de totale kosten zijn de volgende kosten meegerekend: reistijdkosten, infrastructuurkosten, variabele autokosten, externe kosten en extra weerstandskosten. Ook externe kosten kunnen worden meegerekend in de doelfunctie, waardoor bij minimalisatie van de kosten een optimum zal worden gevonden voor het hele systeem, dus ook voor derden. Roadnet is ook — in tegenstelling tot arno — een kwantitatief proces; het houdt namelijk rekening met de capaciteiten van elke weg. Er is daarentegen niet rechtstreeks sprake van
HOOFDSTUK 2. NETWERKEN EN NETWERKONTWERP
8
verschillende niveaus in het netwerk. Dit kan wel in rekening worden gebracht door het opdelen in niveaus aan de hand van de capaciteiten van de wegen. De verschillen in de kernen worden ingerekend door het rechtstreeks gebruik van een herkomst-bestemmingsmatrix.
2.4
Besluit
Transportnetwerken worden be¨ınvloed op veel verschillende manieren en het ontwerp ervan is zeer complex. Er zijn veel verschillende mogelijkheden voor oplossingen hiertoe. Arno en roadnet zijn twee mogelijkheden om een netwerk te ontwerpen en zullen in deze thesis worden toegepast op Belgi¨e. Arno richt zich voornamelijk op de sociaal-economische gegevens en ontwerpt in verschillende niveaus een kwalitatief netwerk; roadnet minimaliseert de totale kost van het netwerk met als invoer de sociaal-economische context. In het eerste deel van de thesis wordt de arno methode gebruikt, in het tweede deel roadnet. Gezien de aparte aanpak van beide methodes kan het interessant zijn om de resultaten te vergelijken. Daarom wordt nog een derde deel toegevoegd waar de bevindingen van de twee aanpakken worden gebundeld.
Deel I
ARNO
9
Hoofdstuk 3
Voorbereiding ARNO Arno is een methode die kan worden gebruikt om een ideaal netwerk te ontwerpen. Het proces is opgebouwd uit verschillende fasen die stapsgewijs moeten worden doorlopen. In dit hoofdstuk wordt eerst de methode besproken in sectie 3.1. Daarna worden in sectie 3.2 en sectie 3.3 de eerste fasen al doorlopen. In hoofdstuk 4 wordt hierop verder gewerkt.
3.1
Methode
De arno methodiek is beschreven in [Vonk 2005]; ze vertaalt een algemene visie op het netwerk naar een gewenste structuur ervan. Hiervoor moet een proces worden gevolgd in verschillende stappen. Er kan worden gewerkt volgens het basisspoor en het scenariospoor. Het basisspoor geeft de netwerkontwikkeling voor ´e´en bepaalde situatie. Het scenariospoor houdt rekening met onzekerheid over de toekomst en werkt met verschillende scenario’s. Omwille van beperkingen in de invoergegevens wordt in deze thesis gewerkt met het basisspoor, waarvan het stappenplan wordt weergegeven in Figuur 3.1.
Figuur 3.1: Stappenplan ARNO Het gehele arno proces bestaat uit 7 fasen, waarvan Fase 1 tot Fase 4 inhoudelijk de belangrijkste zijn. Fasen 0, 5 en 6 zijn toegevoegd om het proces vorm te geven. In [Vonk 2005] worden de stappen als volgt omschreven. 10
HOOFDSTUK 3. VOORBEREIDING ARNO
11
Fase 0: Voorbereiden ARNO proces De context voor de toepassing van arno wordt bepaald en alle relevante partijen worden bij elkaar gebracht. Fase 1: Ambities en kwaliteitswensen Er wordt bepaald wat van het netwerk verwacht wordt; de eisen worden geformuleerd in termen van ambities en kwaliteiten. Fase 2: Functioneel netwerk Er wordt aangegeven welke gebieden met welke kwaliteit worden verbonden. Hierdoor kunnen meerdere stelsels ontstaan, met verschillende kwaliteiten. Per stelsel ontstaat een functioneel netwerk. Fase 3: Structuur van het netwerk Per stelsel wordt de gewenste structuur van het netwerk vastgelegd. Het functionele netwerk wordt geprojecteerd op de bestaande structuur. Fase 4: Vormgeving van wegvakken en wegprofiel De gedetailleerde vormgeving van het netwerk wordt beschreven. Fase 5: Van toekomst naar heden Er wordt onderzocht welke (beleids)ingrepen in het bestaande netwerk kunnen leiden tot het geschetste netwerk. Fase 6: Afronding ARNO proces Het proces wordt ge¨evalueerd en de resultaten uitgedragen. Binnen dit eindwerk is er natuurlijk geen sprake van beleidsdaden en er komt bovendien slechts ´e´en partij aan te pas. Daarom zijn sommige stappen van minder belang of zelfs overbodig. Met name Fase 2 en Fase 3 zijn belangrijk bij de ontwikkeling van het netwerk. In de volgende secties van dit hoofdstuk worden de eerste voorbereidende fasen doorlopen, voor in hoofdstuk 4 verder wordt gegaan met Fase 2. Hierbij wordt enkel aandacht geschonken aan de voor dit eindwerk relevante stappen.
3.2
Voorbereiding
Voor het eigenlijke inhoudelijke arno proces van start gaat, wordt in Fase 0 de context, de tijdshorizon en het studiegebied duidelijk bepaald.
3.2.1
Studiegebied en schaalniveau
In eerste instantie wordt het studiegebied bepaald. Omwille van het onderwerp van deze thesis is het logisch dat als studiegebied Belgi¨e wordt gekozen. Daarnaast moet een keuze worden gemaakt over de te ontwerpen schaalniveaus. Een mogelijk onderscheid in niveaus op basis van de verplaatsingsafstand vinden we terug in [Immers 2004b] en in [Immers 2002]. Volgens beide referenties bevat het nationale niveau verplaatsingen tot 300 km. In Belgi¨e is dit meteen het hoogste niveau, vermits langere verplaatsingen niet mogelijk zijn. Onder het nationale niveau ligt het regionale niveau; de overgang tussen beide ligt volgens [Immers 2004b] bij 50 km en volgens [Immers 2002] bij 30 km. Het verschil tussen de twee referenties is de grootte van het studiegebied: de eerste handelt over gebieden als Florida en Hongarije, de tweede over Nederland. Vermits Nederland
HOOFDSTUK 3. VOORBEREIDING ARNO
12
qua grootte beter vergelijkbaar is met Belgi¨e wordt voor een overgang bij 30 km geopteerd. Om de omvang van de studie beperkt te houden, is het regionale niveau het laagste dat wordt bestudeerd zodat er in totaal wordt gewerkt met twee niveaus: nationaal en regionaal. Door dit onderscheid te maken in niveaus zal het ontwerp een hi¨erarchie vertonen in het netwerk.
3.2.2
Context en tijdshorizon
Omdat de context en de tijdshorizon het moment bepalen waarvoor een netwerk moet worden ontworpen, bepalen ze de aard van de invoergegevens van het proces. Bij gebrek aan gegevens in de toekomst (verkeersvoorspellingen1 ) voor het hele studiegebied moet als tijdshorizon het huidige moment worden genomen. Dit is daarom geen groot nadeel: het ontwerp van een ideaal netwerk voor de huidige situatie kan worden gebruikt om het bestaande netwerk te testen op zijn kwaliteit en om pijnpunten bloot te leggen. De gegevens zouden trouwens kunnen worden vermenigvuldigd met een groeifactor om een voorspelling in de (nabije) toekomst te bekomen, maar dit verandert niets aan de relatieve verhoudingen en geeft in dit proces precies hetzelfde resultaat. Daarnaast zijn de gegevens afkomstig van verkeerstellingen; dit impliceert dat ze zijn be¨ınvloed door het huidige netwerk, waardoor het ontworpen netwerk niet volledig onafhankelijk zal zijn van het bestaande en dus niet meer ideaal. Dit zal echter vooral een invloed hebben op de rol van de minder belangrijke steden; de grootste steden hebben sowieso een bepalende invloed. Er wordt desondanks verder gewerkt met deze gegevens. De volgende deelstappen van Fase 0 zijn omwille van eerder aangehaalde redenen niet van toepassing en worden weggelaten.
3.3
Ambities en kwaliteitswensen
Fase 1 omschrijft het beeld van de regio zoals dat zal zijn of gewenst is, en bepaalt de kwaliteiten die het netwerk bij voorkeur voor deze situatie moet hebben.
3.3.1
Toekomstbeeld
In deze stap wordt het toekomstbeeld beschreven dat men verwacht voor de regio, waarbij ruimer wordt gekeken dan alleen mobiliteit. Vermits er echter een netwerk zal worden ontworpen voor de huidige situatie, hoeft deze stap niet te worden doorlopen.
3.3.2
Ambities
De ambities voor het studiegebied worden bepaald door het beschrijven van een combinatie van gewenste kwaliteiten. [Vonk 2005] benadert kwaliteiten vanuit 4 invalshoeken: • de maatschappij • de weggebruiker • de (leef)omgeving 1 De gegevens zijn afkomstig van de volkstelling in 2001; hier wordt later nog op ingegaan. Een bijkomende moeilijkheid i.v.m. verplaatsingsgegevens in Belgi¨e is het regionale karakter van de bevoegdheid mobiliteit, waardoor gegevens vaak slechts beschikbaar zijn per regio.
HOOFDSTUK 3. VOORBEREIDING ARNO
13
• de netwerkbeheerder De ambitie die wordt geformuleerd is de volgende: het bekomen van een zo groot mogelijke verbindingskwaliteit in het gebied. Ze wordt nagestreefd door het verbinden van de belangrijkste kernen, die op basis van de invoergegevens worden geselecteerd (het selectiecriterium is het aantal verplaatsingen van een kern, zie sectie 4.1.2). Er worden in eerste instantie geen wijzigingen aangebracht aan deze selectie. De formulering van de ambities kan als volgt worden vertaald naar de gewenste kwaliteiten voor de vier invalshoeken; ze komen vooral de maatschappij en de weggebruiker ten goede: • De maatschappij: voor de belangrijkste centra wenst men een zo goed mogelijke ontsluiting; voor het grootste deel van de bevolking wenst men daarentegen een zo goed mogelijke bereikbaarheid van de grootste kernen. Vermits het grootste deel van de mensen woont in de grootste kernen, komen deze twee wensen neer op een zo goed mogelijke verbinding tussen de grote kernen. • De weggebruiker: een goede verbindingskwaliteit van de grootste kernen komt automatisch het grootste deel van de weggebruikers ten goede. • De (leef)omgeving: op dezelfde manier als bij de vorige kwaliteiten wordt voldaan aan de ontsluitingswens in termen van aantal inwoners. In termen van oppervlakte is dit niet noodzakelijk het geval. Aan kwaliteiten in verband met verkeershinder wordt geen aandacht besteed. • De netwerkbeheerder: de exploiteerbaarheid en de flexibiliteit van het netwerk komen in deze aanpak minder aan bod. De ambities richten zich vooral op de verbindingsfunctie van het netwerk; er zijn echter ook andere aandachtspunten mogelijk. Een netwerk kan bijvoorbeeld ook worden ontworpen vanuit een ontsluitingsfunctie, waarbij een zo groot mogelijk gebied toegang moet hebben tot het netwerk. In hoofdstuk 6 wordt een mogelijke uitbreiding van het ontwerp in niveau 1 onderzocht, waarbij de ambities worden aangepast om bepaalde doelen te realiseren. Uit de resultaten die worden bekomen met de originele invoergegevens blijkt bijvoorbeeld dat niet elke provinciehoofdstad is opgenomen in het netwerk omdat ze strikt genomen niet belangrijk genoeg is. Dit kan worden verholpen door bij het defini¨eren van de ambities de eis uit te drukken dat iedere provinciehoofdstad vertegenwoordigd moet zijn. Door meerdere factoren in rekening te brengen kan zo een completer netwerk tot stand komen.
3.4
Besluit
Het stappenplan van het arno proces wordt in sectie 3.1 uitgelegd. Het bestaat uit 7 fasen, waarvan Fase 2 en Fase 3 inhoudelijk de belangrijkste zijn. In de voorbereiding van het proces in Fase 0 wordt beslist dat in het studiegebied Belgi¨e twee netwerken zullen worden ontworpen, een nationaal en een regionaal. Fase 1 beschrijft vervolgens in eerste instantie de verbindingskwaliteit als belangrijkste ambitie. In een uitbreiding in hoofdstuk 6 kunnen hier nog wijzigingen worden aangebracht om een completer netwerk te bekomen. De voorbereiding van het arno proces is hiermee afgerond en er kan worden gestart met het ontwikkelen van een functioneel netwerk in het volgende hoofdstuk.
Hoofdstuk 4
Functioneel netwerk Dit hoofdstuk beschrijft Fase 2 van het arno proces. In deze fase worden de belangrijkste kernen van de regio geselecteerd en worden de kwaliteiten bepaald waarmee ze moeten worden verbonden. Deze kwaliteiten kunnen verschillen, afhankelijk van de aard van de verbinding. Er zullen op die manier twee functionele stelsels ontstaan, omdat in hoofdstuk 3 beslist is om met twee verschillende niveaus te werken; er zal telkens onderscheid worden gemaakt tussen deze twee niveaus. De fase bestaat uit vier deelstappen. In sectie 4.1 worden uit de invoergegevens eerst de belangrijkste kernen geselecteerd. Daarna worden in sectie 4.2 de functionele relaties tussen deze kernen onderzocht. Om de volgende fase voor te bereiden worden in sectie 4.3 de gewenste kwaliteiten per netwerk beschreven. Tenslotte wordt in sectie 4.4 bekeken waar, indien mogelijk, een functionele relatie kan worden verlegd.
4.1
Belangrijkste activiteitenlocaties
In deze deelstap worden de belangrijkste activiteitenlocaties of kernen in het studiegebied geselecteerd. Hiervoor is eerst duidelijkheid nodig over het begrip activiteitenlocatie. Er is ook nood aan een selectiecriterium om een rangorde te kunnen opstellen. Tenslotte worden voor de twee voorafbepaalde studieniveaus de belangrijkste locaties bepaald.
4.1.1
Activiteitenlocaties
Een eerste probleem is de interpretatie van de begrippen locatie en kern. Een gebied van waaruit alle verplaatsingen, d.w.z. alle vertrekken en alle aankomsten, onder dezelfde noemer worden geteld, kan als ´e´en locatie of kern worden beschouwd. Zo een gebied kan worden voorgesteld door zijn centrale en belangrijkste punt, de centro¨ıde. Alle verplaatsingen worden dan beschouwd vanuit dit bepaald punt. Een volgend probleem dat zich meteen stelt is hoe groot deze gebieden moeten zijn en in hoeveel gebieden het studiegebied moet worden verdeeld. In de eerste plaats wordt de grootte en het aantal be¨ınvloed door het schaalniveau waarin wordt gewerkt. In een hoger schaalniveau zullen grotere kernen en een kleiner aantal wenselijk zijn. Daarnaast is de grootte van de centro¨ıde, meer bepaald de grootte van de centrale stad, van belang. Het is duidelijk dat bijvoorbeeld het gebied rond de kern Brussel en rond de kern Nieuwpoort niet dezelfde grootte zullen hebben, omdat Brussel invloed uitoefent op
14
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
15
een groter omgevingsgebied dan Nieuwpoort. In het hoogste niveau, het nationale niveau, is het aannemelijk dat de invloed van een kern verder reikt dan de gemeentegrenzen; de omliggende gemeenten zijn afhankelijk van de centrale gemeente. De invloedsgebieden die zo ontstaan, worden nodale gebieden genoemd. Een mogelijke indeling in nodale gebieden kan worden overgenomen uit [Lismont 1998], waarbij Belgi¨e wordt opgedeeld in 133 gebieden, gelegen rond evenveel kernsteden. Op het tweede niveau, het regionale niveau, kan het volstaan om met de indeling in gemeenten te werken. Het studiegebied wordt dan verdeeld in een totaal van 589 gemeenten. De indeling in nodale gebieden en gemeenten (overgenomen uit [Lismont 1998]) is weergegeven in Figuur 4.1.
Figuur 4.1: Nodale gebieden Belgi¨e
4.1.2
Selectiecriterium
Om een rangorde op te stellen van de kernen in het studiegebied, is een bepaald selectiecriterium vereist. De kernen worden gerangschikt volgens hun belangrijkheid, die bijgevolg moet worden gekwantificeerd; het probleem ligt in het bepalen van deze waarde. Verschillende domeinen oefenen een invloed uit: • bevolkingsaantal • economie • toerisme • ligging • ...
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
16
Elk van deze domeinen be¨ınvloedt de nood aan verplaatsingen. Een hoog bevolkingsaantal resulteert in een groot aantal verplaatsingen uit de kern. Een groot aanbod aan arbeidsplaatsen resulteert in een groot aantal verplaatsingen naar de kern. Bepaalde domeinen kunnen relatief gemakkelijk worden gekwantificeerd. De volgende waarden zouden bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt als criterium: • aantal inwoners • aantal arbeidsplaatsen • bruto regionaal product • aantal hotelkamers • ... Het aantal verplaatsingen zal echter het resultaat zijn van een combinatie van de gebruikte waarden omdat het afhankelijk is van verschillende domeinen. Vermits in sectie 3.2 wordt beslist een netwerk te ontwikkelen voor de huidige situatie is het aantal verplaatsingen zelf (vertrekken en aankomsten) ´e´en van de mogelijke criteria, vermits het kan worden gemeten. Het biedt als voordelen dat het meerdere domeinen omvat, dat het de meest rechtstreekse invloed heeft op het wegennetwerk en dat het rechtstreeks beschikbaar is. Een nadeel van dit criterium is echter dat het resultaat sterk be¨ınvloed zal zijn door het bestaande netwerk: sommige kernen zullen door hun huidige gunstige ligging belangrijker lijken in de rangschikking. Omwille van de belangrijke voordelen, wordt er gewerkt met het aantal verplaatsingen als selectiecriterium. De invoergegevens die worden gebruikt, zijn afkomstig van de Vlaamse Overheid1 en bestaan uit herkomst-bestemmingsgegevens voor alle gemeenten van het woon-werk- en woonschoolverkeer. De meeste van deze verplaatsingen doen zich voor tijdens de ochtendperiode. Omdat niet alle motieven zijn meegeteld, is een groot aantal verplaatsingen niet meegenomen in de berekening. Dit is uiteraard niet optimaal, maar omwille van de invoergegevens is er geen andere mogelijkheid. Het is wel zo dat werk en onderwijs de belangrijkste motieven zijn tijdens de ochtendspits. Alle verplaatsingen opgeteld geven een totaal van 5 655 343 verplaatsingen. Op een totaal van 10 372 469 inwoners komt dit neer op 0.54 verplaatsingen per persoon, waarvan 0.37 werkverplaatsingen en 0.17 schoolverplaatsingen. Deze gegevens omvatten wel alle vervoerswijzen en niet enkel autoverplaatsingen. Van de werkverplaatsingen wordt 61% met de auto afgelegd (als bestuurder), van de schoolverplaatsingen slechts 6%. Omdat veel kinderen ook als passagier worden gebracht, wordt ook de helft van deze verplaatsingen meegeteld zodat 17% van de verplaatsingen autoverplaatsingen zijn. Met deze aanpassing komt dit neer op 0.26 verplaatsingen per persoon. De gegevens bevatten echter enkel de heenverplaatsingen die vermoedelijk ’s morgens worden gemaakt. Het is dus aannemelijk dat de meeste verplaatsingen ’s avonds in de omgekeerde richting worden overgedaan. Als alle verplaatsingen dubbel worden geteld, geven de gegevens 0.52 verplaatsingen per persoon per dag. Uit onderzoek over verplaatsingsgedrag2 blijkt dat voor de beschouwde motieven in Vlaanderen 0.52 verplaatsingen per persoon per dag worden afgelegd. Beide waarden komen perfect overeen. 1 De HB-gegevens behandelen heel Belgi¨e en zijn ingedeeld per gemeente. Ze zijn afkomstig uit de volkstelling van 2001, en komen van het Vlaams Verkeerscentrum, Departement Mobiliteit en Openbare Werken. 2 bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen (www.mobielvlaanderen.be)
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
17
Het cijfer dat uiteindelijk wordt gebruikt als criterium, is het totaal van alle verplaatsingen die vertrekken ´en aankomen in een bepaalde kern naar of uit eender welke andere kern. De vertrekken en de aankomsten in een kern worden samengeteld. Het resultaat is dus slechts ´e´en cijfer per kern waarmee een rangorde kan worden opgesteld. In Tabel 4.1 worden de 40 grootste kernen weergegeven met hun totaal aantal verplaatsingen groter dan 30 km. Naast de indeling in verschillende niveaus (hi¨erarchie in het netwerk) wordt er ook een onderscheid gemaakt tussen de geselecteerde kernen (hi¨erarchie in de kernen). Zoals eerder beschreven is hi¨erarchie een natuurlijk fenomeen dat altijd aanwezig zal zijn in netwerken. Daarom is het aangewezen bepaalde kernen een hogere prioriteit te geven zodat dit ook in het ideale netwerk tot uiting kan komen. De selectiecriteria voor dit onderscheid worden per niveau afzonderlijk bekeken.
4.1.3
Niveau 1
In niveau 1 is het studiegebied ingedeeld in 133 kernen in de vorm van nodale gebieden. Zoals bepaald in de voorgaande paragraaf, zal het aantal verplaatsingen als criterium dienen om de belangrijkste hieruit te selecteren. Omdat enkel nationale verplaatsingen gebruik zullen maken van het nationale netwerk, zijn alle verplaatsingen van lagere niveaus, dus kleiner dan 30 km, niet van belang en moeten worden weggelaten uit het cijfer. Het gewenste aantal kernen dat wordt meegenomen in het niveau 1 netwerk moet worden bepaald. In de beschrijving van de methode in [Vonk 2005] wordt gesproken over 20 tot 40 kernen voor het ontwerp van een nationaal netwerk. Het doel is om een goede spreiding te bekomen zodat de maaswijdte in het netwerk niet te groot zal zijn en het hele gebied goed ontsloten is. Een goede ontsluiting wordt ook bekomen door het toevoegen van externe kernen. De ambitie is echter in eerste instantie om de grootste kernen goed met elkaar te verbinden; in de uitbreiding in hoofdstuk 6 kan hier de ontsluitingseis aan worden toegevoegd. Er wordt ook hi¨erarchie ingevoerd door een onderscheid te maken tussen de belangrijke en minder belangrijke kernen. De belangrijkste kernen worden A kernen genoemd en zullen prioritair zijn bij het ontwerp. Een tweede reeks van kernen wordt B kernen genoemd; zij zullen aangesloten zijn op het netwerk, maar met een minder hoge prioriteit. Eerst worden eventuele kernen uit een hoger niveau overgenomen en vervolgens worden de A en B kernen geselecteerd. In een laatste stap worden kernen van buiten het studiegebied toegevoegd. Deze externe kernen oefenen ook een invloed uit op de verkeerssituatie in het studiegebied en moeten daarom ook worden beschouwd. Ze leveren, zoals eerder gezegd, ook een belangrijke bijdrage tot een goede ontsluiting. Overnemen kernen hoger niveau Het nationale niveau is het hoogste niveau in het studiegebied zodat er geen hoger niveau is waaruit kernen kunnen worden overgenomen. Een mogelijk hoger niveau zou het (West-)Europese niveau kunnen zijn. Hieronder worden bij wijze van voorbeeld een paar mogelijkheden opgesomd waar mogelijk rekening mee kan worden gehouden. Een eerste soort van kernen uit een hoger niveau zijn belangrijke toegangspunten of poorten. Vermits belangrijke poorten vaak in de nabijheid liggen van grote kernen (de luchthaven van Zaventem bij Brussel, de haven van Antwerpen bij Antwerpen . . . ), zullen de meeste toegangspoorten echter al zijn opgenomen in het netwerk. De toegangspunten waar dit niet
18
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Kern Brussel Antwerpen Charleroi Gent Li`ege Namur Brugge Leuven Mons Hasselt Kortrijk Mechelen La Louvi`ere Wavre Tournai Aalst Tienen Oostende Diest Turnhout Huy Gembloux Zottegem Sint-Truiden Roeselare Genk Sint-Niklaas Vilvoorde Dendermonde Mol Geel Vis´e Lier Braine-l’Alleud Ath Aarschot Verviers Geraardsbergen Nivelles Hannut
Verplaatsingen 294 091 114 293 77 423 74 932 68 644 35 979 32 822 31 389 28 975 26 501 25 206 24 390 23 773 22 478 20 195 20 116 16 220 16 134 16 077 15 774 15 761 15 633 15 582 13 318 13 281 12 741 12 349 12 030 11 986 11 735 11 519 11 363 11 332 11 320 10 957 10 900 10 303 9 796 9 707 9 507
Tabel 4.1: Belangrijkste nationale kernen met hun verplaatsingen groter dan 30 km
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
19
het geval is, door het ontbreken van een grote kern in de de nabijheid (bijvoorbeeld de haven van Zeebrugge), kunnen later in de uitbreiding worden toegevoegd. Een tweede soort van kernen zijn stedelijke of economische netwerken van Europees belang. Voorbeelden zijn de Vlaamse Ruit en grensoverschrijdende regio’s zoals de Euregio Lille – Kortrijk – Tournai. Het is opnieuw meer dan waarschijnlijk dat deze gebieden vertegenwoordigd zullen zijn door hun deelkernen. Ten derde kan rekening worden gehouden met belangrijke Europese verkeersassen of routes die deel uitmaken van het Trans-Europese netwerk (TEN). Voorbeelden hier zijn in NoordZuid richting de as Rotterdam – Antwerpen – Brussel – Luxembourg – Frankrijk en in OostWest richting de as Aachen/Maastricht – Brussel – Lille. Deze assen liggen echter op het bestaande wegennet en volgens de methode mag hier geen rekening mee worden gehouden. Anderzijds worden deze assen waarschijnlijk vertegenwoordigd door hun kernen, zowel intern als extern, en zullen ze aanwezig zijn in het ontwerp. Een belangrijk aandachtspunt is dat een goede aansluiting met de buurlanden wordt voorzien wat echter deels volgt uit het toevoegen van externe kernen. In de drie voorbeelden kan worden verondersteld dat belangrijke internationale knooppunten ook als nationale knoop worden vertegenwoordigd en volstaat de selectie van kernen van nationaal belang. In de uitbreiding van hoofdstuk 6 wordt onderzocht of er toch kernen zijn die hier mogelijk worden vergeten. A kernen Uit de opgestelde rangorde in Tabel 4.1 kunnen de hoogst gerangschikte kernen worden geselecteerd als A kernen; hiervoor moet ergens een ondergrens worden bepaald. Er kunnen echter eerst uit Figuur 4.2 een aantal opmerkelijke feiten worden geconstateerd. Ten eerste is Brussel duidelijk van een andere grootteorde dan de overige kernen; er komt zelfs geen enkele andere kern in de buurt. Hieruit blijkt duidelijk dat Brussel met voorsprong de belangrijkste stad is, wat zijn weerslag zal hebben op het netwerk: Brussel zal, mede ook door zijn centrale ligging, zeer veel verkeer moeten verwerken. Daarnaast valt ook op dat de volgende kernen (Antwerpen, Charleroi, Gent en Li` ege) duidelijk in grootteorde verschillen van de rest en dat vanaf de kern Namur het aantal verplaatsingen geleidelijker afneemt. De ondergrens voor A kernen wordt genomen op 25 000 verplaatsingen. De reden hiervoor is dat met deze grenswaarde de kernen Hasselt en Kortrijk mee worden genomen als A kern. Zij bieden een groot surplus aan de spreiding van de kernen. De volgende kernen zijn Mechelen en La Louvi` ere die in een gebied liggen waar al voldoende kernen aanwezig zijn. Er zijn dan 11 A kernen geselecteerd, in Tabel 4.1 aangeduid boven de enkele streep.
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
20
Figuur 4.2: A kernen volgens aantal verplaatsingen
B kernen Er wordt verdergegaan vanaf de kern Mechelen met het selecteren van de B kernen. Er moet opnieuw een ondergrens worden bepaald. In Figuur 4.3 is er een duidelijke daling merkbaar in het aantal verplaatsingen tot na de kern Aalst, waarna de daling terug zeer geleidelijk verloopt. Na de kern Zottegem kan er terug een duidelijke sprong worden waargenomen, wat een goede reden geeft om de ondergrens te nemen op 15 000 verplaatsingen. Er zijn dan 12 B kernen geselecteerd; samen met de A kernen zijn er in totaal 23 interne kernen. De geselecteerde kernen zijn in Tabel 4.1 aangeduid boven de dubbele streep.
Figuur 4.3: B kernen volgens aantal verplaatsingen
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
21
Externe kernen Bij het ontwerp van een netwerk kan het studiegebied niet worden beschouwd als een ge¨ısoleerd, losstaand gebied, maar zal de verkeerssituatie uiteraard ook worden be¨ınvloed door kernen erbuiten en moet er dus ruimer worden gekeken. Bovendien moet ook aan de grenzen een voldoende ontsluiting worden voorzien. Dit alles wordt in rekening gebracht door het toevoegen van externe kernen. Het doel hiervan is tweeledig: enerzijds moet er rekening worden gehouden met de steden in de omgeving van het studiegebied, anderzijds moet er een goede aansluiting zijn op de netwerken rond het studiegebied. Dit laatste punt geldt zowel op kleine als grote schaal. Een autosnelweg die aan de grens stopt heeft natuurlijk geen zin, maar anderzijds geldt op grotere schaal ook dat belangrijke doorstroomrichtingen voorzien moeten zijn. Voor een transitland als Belgi¨e geldt dit eens te meer. Om beide eisen zoveel mogelijk in het ontwerp mee te nemen, worden twee soorten externe kernen toegevoegd. Een eerste soort zijn de kernen die dicht bij het studiegebied liggen en daarom het verkeer sterk be¨ınvloeden. Een tweede soort zijn de verder gelegen kernen die niet direct het verkeer be¨ınvloeden, maar wel verantwoordelijk zijn voor attracties op grotere afstand. Vaak zal een combinatie van beide soorten voorkomen; de externe kern wordt dan vertegenwoordigd door de eerste soort. In Tabel 4.2 zijn de externe kernen weergegeven, waarbij de tweede soort kernen (attracties op grote afstand) in het vet zijn weergegeven. Ze lopen in uurwijzerzin rond Belgi¨e. Er zijn nu in totaal 31 niveau 1 kernen meegenomen, wat beantwoordt aan de eerder geformuleerde wens om tussen 20 en 40 kernen te selecteren. Nr. 24 25 26 27 28 29 30 31
Externe kern Breda – Rotterdam – Amsterdam Eindhoven Maastricht – Aachen – K¨ oln Luxembourg – Metz – Nancy Charleville-M´ezi`eres – Reims – Paris Valenciennes – Paris Lille – Paris Dunkerque – Calais – London
Tabel 4.2: Externe kernen van niveau 1
4.1.4
Niveau 2
In niveau 2 is het studiegebied ingedeeld in 589 kernen die overeenkomen met de gemeenten. Het selectiecriterium is opnieuw het aantal verplaatsingen. Nu worden echter wel alle verplaatsingen meegerekend, dus ook de verplaatsingen kleiner dan 30 km. Merk hierbij op dat ook verplaatsingen groter dan 30 km worden meegeteld, hoewel ze strikt genomen niet bij het regionale niveau horen. Vermits ook deze verplaatsingen echter eerst over het regionale netwerk moeten gaan om toegang te krijgen tot het nationale netwerk belasten ze ook dit netwerk en worden ze meegeteld. Om het overzicht te behouden wordt het studiegebied Belgi¨e in twee delen onderzocht: Vlaanderen en Walloni¨e (Brussel wordt samen met Vlaanderen behandeld). Er blijken kleine verschillen te zijn tussen de twee regio’s, met als gevolg dat de criteria soms licht verschillen. Deze verschillen zijn zeer klein en de aanpak is voor de rest volledig hetzelfde. Het is niet de bedoeling om twee afzonderlijke regionale netwerken te
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
22
ontwikkelen, maar ´e´en goed aaneengesloten net voor het hele studiegebied. De afzonderlijke uitvoering is enkel vanuit praktisch oogpunt gedaan. Ook hier zal worden gewerkt met een hi¨erarchie in de kernen, wat het mogelijk maakt de grootste kernen te bevoordelen in het ontwerp. Om het onderscheid met het vorige niveau te maken worden ze primaire kernen, secundaire kernen en tertiaire kernen genoemd. Het proces is hetzelfde als bij niveau 1: eerst worden de kernen uit het hogere niveau overgenomen, daarna worden de primaire kernen en vervolgens secundaire en tertiaire kernen geselecteerd en tenslotte worden opnieuw externe kernen toegevoegd. Primaire kernen Het is belangrijk voor een goede interactie tussen verschillende niveaus dat de toegangspunten van het nationale netwerk zijn aangesloten op het regionale netwerk. De eerste kernen die worden geselecteerd als primaire kernen zijn dan ook rechtstreeks overgenomen uit niveau 1. Omdat nu echter wordt gewerkt met gemeenten in plaats van nodale gebieden zijn de kernen uit niveau 1 opgesplitst in de gemeenten waaruit ze zijn opgebouwd. Niet al deze gemeenten kunnen als primaire kern worden beschouwd; er moet ergens een grens worden getrokken. Het criterium voor een primaire kern kan zo worden bepaald dat de kleinste kern uit niveau 1 er net aan voldoet. De ondergrens is dan het aantal verplaatsingen van die kern, wat neerkomt op 32 000 verplaatsingen. Het is dus mogelijk dat uit ´e´en nodaal gebied meerdere gemeenten worden geselecteerd die aan dit criterium voldoen. Omdat nu ook alle verplaatsingen worden bekeken, en niet enkel de verplaatsingen groter dan 30 km, is het tevens mogelijk dat ook kernen die geen deel uitmaken van niveau 1 aan het criterium voldoen. Op die manier worden 50 gemeenten geselecteerd als primaire kernen, waarvan 26 in Vlaanderen, 13 in Walloni¨e en 11 in Brussel. Ze zijn samengevat in Tabel 4.3. Secundaire kernen Ook voor de secundaire kernen moet als criterium een ondergrens worden bepaald. Daarbij moet worden gezorgd voor een voldoende grote spreiding van de kernen: de tussenafstand tussen twee regionale kernen is bij voorkeur kleiner dan de grootste regionale verplaatsing, 30 km. In Vlaanderen halen meer kernen een hoog aantal verplaatsingen dan in Walloni¨e. Om dus een goede spreidingsgraad te behalen in zowel Vlaanderen als Walloni¨e wordt een verschillend criterium gehanteerd. De ondergrens in Vlaanderen (en Brussel) ligt op 15 000 verplaatsingen, in Walloni¨e op 10 000 verplaatsingen. Dit zorgt voor 49 secundaire kernen in Vlaanderen, 31 in Walloni¨e en 5 in Brussel op een totaal van 85 secundaire kernen. Ze zijn samengevat in Tabel 4.4.
23
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK Vlaanderen en Brussel Brussel Sint-Katelijne-Waver Schaarbeek Turnhout Anderlecht Tienen Ukkel Diest Sint-Lambrechts-Woluwe Oostende Sint-Jans-Molenbeek Aalst Zaventem Zottegem Vorst Vilvoorde Sint-Pieters-Woluwe Genk Jette Dendermonde Evere Lier Antwerpen Roeselare Brasschaat Sint-Niklaas Gent Geel Brugge Herentals Leuven Halle Hasselt Ninove Kortrijk Sint-Truiden Mechelen
Walloni¨ e Charleroi Li`ege Seraing Namur Mons La Louvi`ere Ottignies-Louvain-la-neuve Wavre Tournai Huy Gembloux Braine-l’Alleud Nivelles
Tabel 4.3: Primaire kernen van niveau 2
Tertiaire kernen Het criterium voor de secundaire kernen is nog steeds te strikt om in elke zone voldoende kernen te krijgen. De ondergrens verder verlagen kan een oplossing zijn, maar heeft als gevolg dat er in andere zones veel te veel kernen liggen. Daarom wordt een derde soort kern ingevoerd, tertiaire kernen. In iedere ondervertegenwoordigde zone wordt de grootste kern van die zone toegevoegd aan de lijst. De belangrijkste motivatie voor het invoeren van tertiaire kernen is het bevorderen van de ontsluiting van het gebied. Hiervoor wordt een uitzondering gemaakt op de criteria omdat een mogelijke uitbreiding in hoofdstuk 6 alleen wordt gedaan in niveau 1. Bij het ontwerp van het functioneel net zullen tertiaire kernen op dezelfde manier worden behandeld als secundaire. Er worden 2 tertiare kernen toegevoegd in Vlaanderen en 4 in Walloni¨e, samengevat in Tabel 4.5.
24
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
Vlaanderen en Brussel Dilbeek Waregem Grimbergen Aarschot Sint-Pieters-Leeuw Temse Overijse Asse Tervuren Mol Schoten Oudenaarde Mortsel Deinze Kapellen Boom Brecht Torhout Kontich Beveren Kalmthout Wetteren Evergem Heist-op-den-Berg Merelbeke Bree Aalter Tielt Zedelgem Eeklo Oostkamp Ieper Herent Lokeren Houthalen-Helchteren Menen Heusen-Zolder Geraardsbergen Diepenbeek Beringen Wevelgem Maaseik Harelbeke Tongeren Zwevegem Leopoldsburg Willebroek Izegem Malle Bilzen Beerse Ronse Erpe-Mere Neerpelt
Walloni¨ e Chˆatelet Sambreville Fleurus Courcelles Herstal Ans Fl´emalle Grˆ ace-Hollogne Rixensart Vis´e Verviers Ath Saint-Ghislain Waremme Tubize Binche
Dour Mouscron Dinant Hannut Aywaille Andenne Battice Arlon Marche-en-Famenne Soignies Jodoigne P´eruwelz Pepinster Ciney Braine-le-Compte
Tabel 4.4: Secundaire kernen van niveau 2
Vlaanderen en Brussel Veurne Diksmuide
Walloni¨ e Malmedy Florennes Libramont Bastogne
Tabel 4.5: Tertiaire kernen van niveau 2
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
25
Externe kernen Tenslotte moet ook op niveau 2 rekening worden gehouden met kernen buiten het studiegebied. Het doel is vooral een goede aansluiting te bekomen met de steden over de grens. Op het regionale niveau zijn vooral steden in de nabijheid van het studiegebied van belang; er kan natuurlijk wel een verschil zijn in de grootte van deze kernen. Om dit verschil duidelijk te maken, wordt ook voor de externe kernen de hi¨erarchie ingevoerd door het onderscheid te maken tussen primaire en secundaire kernen, waarbij het onderscheid gebaseerd is op het inwonertal van de kernen. De externe kernen worden weergegeven in Tabel 4.6, volgens uurwijzerzin. Primaire externe kernen zijn in het vet weergegeven. Externe kernen Breda Tilburg Eindhoven Weert Geleen Maastricht Aachen Luxembourg Sedan Charleville-M´ezi`eres Maubeuge Valenciennes Lille (regio) Dunkerque Sluis Terneuzen Tabel 4.6: Externe kernen van niveau 2
4.1.5
Samenvatting
In beide niveaus zijn nu alle kernen geselecteerd. Het resultaat kan worden weergegeven op een kaart, in Figuur 4.4, Figuur 4.5 en Figuur 4.6. In niveau 1 worden A kernen als vierkant (bruin) en B kernen als cirkel (oranje) afgebeeld; in niveau 2 worden primaire kernen als vierkant (rood), secundaire kernen als cirkel (blauw) en tertiaire kernen als driehoek (paars) afgebeeld. De namen van de kernen in niveau 1 zijn ook weergegeven op de kaart in Figuur 4.4. In niveau 1 (Figuur 4.4) is er een goede spreiding van de kernen, behalve in het zuiden van het land. Ten zuiden van de Waalse as Li` ege – Namur – Charleroi – Mons ligt geen enkele kern meer. Dit valt te verklaren door het klein aantal inwoners in dit gebied. Zo is bijvoorbeeld Arlon, nochtans een provinciehoofdstad, niet vertegenwoordigd; een gevolg van het strikt toepassen van de invoergegevens. Het zal deels worden opgevangen door het toevoegen van externe kernen, maar blijft een pijnpunt. In niveau 2 (Figuur 4.5 en Figuur 4.6) treedt hetzelfde probleem op. In het zuiden van Walloni¨e liggen zelfs na het toevoegen van de tertiaire kernen nog steeds relatief weinig kernen. Ook hier ligt de reden in de kleine bevolkingsaantallen in deze gebieden. Verder valt nog op
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
26
dat Brussel opnieuw zeer sterk vertegenwoordigd is met een groot aantal primaire kernen. Met het selecteren van alle kernen op de verschillende schaalniveaus is deze deelstap ten einde. Er kan nu verder worden gegaan met het schetsen van de functionele relaties tussen de kernen.
Figuur 4.4: Kernen van niveau 1
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
Figuur 4.5: Kernen van niveau 2 – Vlaanderen
Figuur 4.6: Kernen van niveau 2 – Walloni¨e
27
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
4.2
28
Relaties tussen activiteitenlocaties
In deze deelstap worden de relaties tussen de kernen bepaald, voor elk schaalniveau afzonderlijk. De kernen worden met elkaar verbonden door middel van hemelsbrede verbindingen, wat resulteert in een kaart met de functionele verbindingen die het functionele netwerk vormen. Belangrijk is dat deze verbindingen nog geen fysische wegen voorstellen. Het functioneel netwerk zal pas in de volgende stap worden geprojecteerd op het bestaande wegennet. Het doel van deze deelstap is het voortbrengen van een kaart met alle verbindingen die gewenst zijn in het ideale netwerk, waarmee de projectie zal worden gemaakt.
4.2.1
Niveau 1
Niveau 1 heeft twee soorten kernen: A kernen en B kernen. De A kernen zijn de belangrijkste en hebben de hoogste prioriteit bij het ontwerp. Daarom zal bij het ontwerp eerst enkel rekening worden gehouden met de A kernen. Daarna worden ook de B kernen en de externe kernen in rekening gebracht. A kernen Eerst wordt een netwerk gevormd met enkel de A kernen. De twee extreme mogelijkheden zijn de eerder vermelde minimaal opspannende boom en het maximaal verbonden netwerk. Er zal een tussenoplossing moeten worden gezocht, vermits het eerste netwerk een te grote omwegfactor zal opleveren voor veel verbindingen en het tweede te onrealistisch is. Vermits A kernen de belangrijkste zijn in het netwerk, is eerder het maximaal verbonden netwerk aangewezen. Het is echter niet realistisch om iedere verbinding te voorzien en daarom wordt eerst onderzocht of sommige functionele relaties onbestaande zijn en kunnen worden weggelaten. In Tabel 4.7 worden de relaties weergegeven die niet of nauwelijks worden gebruikt. Het gebruikte criterium hierbij is 100 verplaatsingen, d.w.z. dat op elke vermelde relatie minder dan 25 wagens per uur rijden in iedere richting. Het valt meteen op dat er weinig relaties zijn tussen Vlaamse en Waalse kernen. De Waalse kern Mons interageert met geen enkele Vlaamse kern, zelfs met het nabijgelegen Kortrijk is er nauwelijks interactie. Verder valt opnieuw op dat Brussel met iedere andere A kern interageert en dus een belangrijke plaats zal innemen. Kern Brussel Antwerpen Charleroi Gent Li` ege Namur Brugge Leuven Mons Hasselt Kortrijk
Onbelangrijke relaties — Mons – Namur Gent – Brugge – Hasselt – Kortrijk Charleroi – Li` ege – Namur – Mons Gent – Brugge – Kortrijk Antwerpen – Gent – Brugge – Hasselt – Kortrijk Charleroi – Li` ege – Namur – Mons – Hasselt Mons Antwerpen – Gent – Brugge – Leuven – Hasselt – Kortrijk Charleroi – Namur – Brugge – Mons – Kortrijk Charleroi – Li` ege – Namur – Mons – Hasselt
Tabel 4.7: Onbelangrijke relaties in het niveau 1 netwerk
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
29
De niet vermelde relaties zijn wel van belang en worden nu op de kaart aangeduid in Figuur 4.7. In dit netwerk moeten de B kernen en de externe kernen nog in rekening worden gebracht, maar het is toch al interessant om te bestuderen. De eerder aangehaalde opmerkingen worden opnieuw duidelijk: het netwerk is zeer centraal geori¨enteerd. Daarnaast valt hier op dat het netwerk nog verder kan worden gerationaliseerd. De link Brussel – Li` ege kan zonder noemenswaardige omweg over Leuven worden verlegd. Het vierkant Brussel – Leuven – Namur – Charleroi kan bovendien ook worden vereenvoudigd: de link Leuven – Charleroi kan via Brussel worden verlegd en de link Leuven – Namur kan eventueel worden aangesloten op de link Brussel – Namur. Bij elk van deze wijzingen blijft de omwegfactor beperkt genoeg om voldoende kwaliteit te leveren.
Figuur 4.7: Functionele relaties tussen de A kernen in niveau 1
B kernen en externe kernen De externe relaties kunnen aan het basisnet uit de vorige paragraaf worden toegevoegd. Daarnaast worden de B kernen zo goed mogelijk op het basisnet aangesloten, met zo weinig mogelijk nieuwe links. De meeste B kernen zijn al bijna perfect aangesloten op het netwerk, wat waarschijnlijk onder meer een gevolg is van de invloed van het bestaande netwerk op de invoergegevens. Deze toevoegingen resulteren in de kaart van Figuur 4.8, het resultaat van
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
30
deze deelstap. Bij het vormen van het functioneel netwerk kunnen de volgende opmerkingen worden gemaakt: • De link Brussel – Li` ege werd verlegd over Leuven. • De links Leuven – Charleroi en Leuven – Namur zijn respectievelijk verlegd via Brussel en via Wavre. De laatste sluit zo aan op de link Brussel – Namur. • Tournai was nog niet aangesloten op het basisnet. Het wordt verbonden met de omliggende A kernen Brussel, Mons en Kortrijk. • Turnhout ligt op de verbinding Antwerpen – Eindhoven en is dus aangesloten op het netwerk. Een verbinding met de kern Hasselt is echter ook wenselijk en geeft Hasselt ook meteen een verbinding met Eindhoven, zij het via een omweg. Turnhout krijgt als interne kern echter voorrang. • De verbinding met Maastricht/Aachen wordt gerealiseerd vanuit Hasselt en Li` ege. Vanuit Li` ege wordt een verbinding gemaakt met zowel Maastricht als met Aachen. • De externe kern Luxembourg ligt ver van de interne kernen. Hij kan worden verbonden vanuit Li` ege, Namur of Charleroi. Als slechts ´e´en verbinding wordt voorzien, zou dat voor de andere kernen betekenen dat een te grote omweg moet worden gemaakt. Daarom wordt ervoor geopteerd om vanuit twee kernen te verbinden, met als bijkomend voordeel dat in het zuiden van Belgi¨e, waar nog geen kern lag, een groter gebied wordt ontsloten. E´en link start in Li` ege, de andere in Namur omdat het dichter ligt dan Charleroi. • De verbinding met Charleville-M´ ezi` eres kan gerealiseerd worden vanuit Charleroi of Namur. Omdat Charleroi het dichtste bij ligt en de grootste kern is krijgt het de voorkeur. • De andere externe verbindingen zijn voor de hand liggend: Dunkerque wordt verbonden met Brugge via Oostende (een verbinding met Kortrijk kan via Lille op het Franse netwerk), Lille met Kortrijk, Valenciennes met Mons en Breda met Antwerpen. • Soms wordt bij het in rekening brengen van een B kern een relatie licht verschoven. Dit is bijvoorbeeld het geval bij Diest, Mechelen en La Louvi` ere. Het verschil is echter telkens aanvaardbaar. Hiermee is het functioneel netwerk van niveau 1 afgewerkt. Dit is het netwerk dat zal worden meegenomen naar de volgende fase van het arno proces en waaraan het bestaande netwerk zal worden getoetst.
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
31
Figuur 4.8: Functionele relaties in niveau 1
4.2.2
Niveau 2
Bij het ontwerp van het regionale netwerk wordt rekening gehouden met de hi¨erarchie in de kernen: primaire kernen zijn prioritiar, secundaire en tertiaire kernen worden daaronder op gelijke hoogte behandeld. Het aantal knopen is nu echter veel groter dan in niveau 1 zodat er op een gestructureerde manier te werk moet worden gegaan. Werkwijze Er moet opnieuw een evenwicht worden gevonden tussen twee uitersten, het maximaal verbonden netwerk en de minimaal opspannende boom; voldoende wegen zijn gewenst, maar met een aanvaardbare kost. Daarnaast hebben de primaire kernen bij voorkeur een betere bereikbaarheid. Er worden een paar vuistregels opgesteld die gehanteerd worden bij het ontwerp. Hiervoor wordt onder andere gebruik gemaakt van de hi¨erarchie in de kernen. De vuistregels kunnen als volgt worden geformuleerd: 1. Primaire kernen worden verbonden met alle nabijgelegen kernen in elke richting. 2. Primaire kernen worden tevens verbonden met de primaire kernen die in elke richting het eerst voorkomen.
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
32
3. De overige kernen moeten aangesloten zijn op het netwerk. 4. Het netwerk moet voldoende samenhang vertonen. Als aan bepaalde voorwaarden niet voldaan is, kunnen links worden toegevoegd omwille van deze samenhang. Door de systematische aanpak zal het netwerk een overzichtelijk uiterlijk hebben: primaire kernen nemen een centrale plaats in bij het ontwerp met een betere bereikbaarheid, en er onstaat een controleerbaar aantal relaties. Daarnaast zal het netwerk samenhangend zijn. Dit is zeer belangrijk voor het kunnen uitvoeren van langere verplaatsingen op het regionale netwerk en geeft het ook meer robuustheid door het vergroten van het aantal terugvalopties. Deze laatste eigenschappen komt ook het nationaal netwerk ten goede. Schakels worden toegevoegd voor de samenhang in het geval van onaanvaardbaar hoge omwegfactoren (zie hiervoor ook sectie 4.3). Resultaat Het resultaat voor niveau 2 in deze deelstap is terug te vinden op de kaarten in Figuur 4.9 en Figuur 4.10. Functionele relaties worden afgebeeld door dikke lijnen (groen); relaties die zijn toegevoegd omwille van de samenhang worden afgebeeld door dunne lijnen (paars). Het is belangrijk nog steeds te beseffen dat het hier gaat om functionele relaties en niet om fysische wegen, hoewel het netwerk dit uitzicht misschien heeft. De relaties zijn recht van kern tot kern getekend en soms is er gebruik gemaakt van zogenaamgde Steiner knopen, punten waar verschillende schakels samenkomen, zonder dat er een kern ligt op deze plaats. Op de kaart komen enkele opmerkingen, die eerder al werden aangehaald, naar boven: • Brussel is zeer sterk vertegenwoordigd. In hoofdstuk 6 wordt het concept van ringwegen toegepast op het nationale niveau, maar het kan bij grote steden als Brussel ook nut hebben in het regionale niveau. Het is aanbevolen om drukke regionale wegen niet tot in het centrum te laten doordringen en een soort regionale ringweg in te voeren. Het principe is hetzelfde; het verschil met het nationale niveau zit vooral in de grootte van de ontsluitingsruimte. • In Vlaanderen is een goede spreiding aanwezig van primaire en secundaire knopen. Het netwerk heeft een evenwichtig beeld. • In Walloni¨e is de spreiding minder optimaal. In het zuiden zijn zelfs geen primaire knopen meer aanwezig, waardoor alle relaties moeten worden toegevoegd onder het motief van voldoende samenhang. Hierbij worden ook de tussenafstanden groter en er ontstaan lange verbindingen. Deze twee kaarten zijn, samen met de resultaten van niveau 1, het eindresultaat van deze tussenstap. In Fase 3 van het arno proces worden de functionele relaties geprojecteerd op het bestaande wegennet. Er zijn echter nog twee kleine deelstappen nodig om dit mogelijk te maken.
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
Figuur 4.9: Functionele relaties in niveau 2 – Vlaanderen
Figuur 4.10: Functionele relaties in niveau 2 – Walloni¨e
33
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
4.3
34
Kwaliteiten per netwerk
Om functionele relaties te projecteren op het bestaande wegennet is het noodzakelijk te omschrijven welke kwaliteiten de bestaande wegen moeten hebben om te voldoen in hun niveau. Er is nood aan een lijst met de gewenste kwaliteiten. Uiteraard moeten deze eisen per niveau apart worden ingevuld. Snelheid Dit is een zeer belangrijke eigenschap van een weg, en eigenlijk het belangrijkste ontwerpcriterium. Bij hogere schaalniveaus horen ook hogere verplaatsingsafstanden en zijn hogere snelheden gewenst. Het regionale niveau heeft echter zeer veel verschillende wegen met vaak verschillende ontwerpsnelheden. Hier zal het vaak moeilijk blijken aan de eisen te voldoen. Afstand tussen toegangspunten Een netwerk moet voldoende toegankelijkheid hebben. Hiervoor is een kleine afstand tussen verschillende toegangspunten nodig. De tussenafstand is echter ook belangrijk om een duidelijke functie aan een weg te geven. Een weg voor langere verplaatsingen met veel toegangspunten zal ook veel lokaal verkeer moeten verwerken voor kortere verplaatsingen. Een voldoende hoge tussenafstand zal dan vereist om een weg zijn functie naar behoren te laten uitvoeren. Een mogelijkheid om beide voordelen te combineren is ontvlechting, waarbij twee verkeersstromen ontstaan: ´e´en met regelmatige toegangspunten voor het meer lokale verkeer, ´e´en met zeer weinig toegangspunten voor het doorstromende verkeer. Op bepaalde afstanden is een koppeling tussen deze stromen voorzien. Algemeen zijn voor hogere niveaus grotere tussenafstanden toegestaan. Ontsluitingsruimte De ontsluitingsruimte van een kern is van cruciaal belang in een wegennet. Grote autosnelwegen kunnen onmogelijk dwars door een stad gelegd worden. Dit is nefast voor de leefbaarheid in het centrum, maar zorgt bovendien voor een reductie in snelheid en een hogere belasting door het extra lokale verkeer dat er gebruik van maakt. Daarom wordt een zekere tussenafstand bewaard tussen kernen en (grote) wegen. In sectie 6.4 wordt dieper ingegaan op mogelijke oplossingen hiervoor. Een typisch voorbeeld is het gebruik van ringwegen die zowel op nationaal als regionaal niveau kunnen worden gebruikt, maar ze zijn vooral van belang op het nationale. De ontsluitingsruimte is groter op hogere niveaus en wordt groter naarmate de kern groter en belangrijker is. Mede daardoor is het moeilijk ´e´en enkele invulling te plakken op het begrip ontsluitingsruimte. Omwegfactoren De omwegfactor is de verhouding tussen de re¨ele afstand en de hemelsbrede afstand tussen twee kernen. Het is onmogelijk om elke verbinding zonder omweg te maken; hij moet in veel gevallen worden toegestaan. De grootte van de omweg moet wel beperkt blijven, daarom wordt een maximale omwegfactor ingevoerd. Voor hogere niveaus zijn kleinere omwegfactoren gewenst. Binnen een niveau kan de omwegfactor echter nog verschillen als wegen verschillende ontwerpsnelheden hebben. Aantal en omvang van de kernen Het aantal kernen be¨ınvloedt rechtstreeks de maaswijdte van het netwerk en speelt een rol bij het verzorgen van een voldoende ontsluiting. Het benodigde aantal kernen werd eerder al besproken omdat het noodzakelijk is voor het
35
HOOFDSTUK 4. FUNCTIONEEL NETWERK
ontwerp van het functionele netwerk. Het is een eigenschap van het netwerk, maar is niet meer noodzakelijk bij de projectie. Verwachte verplaatsingsafstand Ook de verwachte verplaatsingsafstand kwam al ter sprake bij de opdeling in verschillende niveaus en hoeft niet meer te worden besproken. De kwaliteiten waar vooral rekening mee wordt gehouden bij de projectie worden gekwantificeerd. Waarden worden gevonden in [Immers 2004b] en in [Immers 2002] en zijn weergegeven in Tabel 4.8. Kwaliteit Verplaatsingsafstand Snelheid Afstand tussen toegangspunten Omwegfactoren
Niveau 1 30 – 300 km 100 – 120 km/h 10 – 30 km 1.4
Niveau 2 10 – 30 km 50 – 90 km/h klein, maar niet 0 1.7
Tabel 4.8: Gewenste kwaliteiten per niveau
4.4
Verleggen ongewenste relaties
Deze deelstap onderzoekt of bepaalde relaties in het functioneel netwerk ongewenste doorkruisingen met zich meebrengen, zoals bijvoorbeeld door natuurgebieden of ecologische systemen. In niveau 1 liggen de relaties echter over grote afstand en is het moeilijk te bepalen of de wegen daarbij ongewenste trajecten volgen. In niveau 2 zijn er dan weer een zeer groot aantal relaties zodat het moeilijk wordt om ze allemaal te onderzoeken. In het geval van een gedetailleerdere uitvoering of in een kleiner netwerk kan het mogelijk zijn dit te onderzoeken, maar omdat het hier te ver zou leiden wordt het in deze thesis niet onderzocht.
4.5
Besluit
Dit hoofdstuk behandelt Fase 2 van het arno proces, waarin een functioneel netwerk wordt gemaakt voor ieder niveau. Eerst worden de belangrijkste activiteitenlocaties van het studiegebied geselecteerd door gebruik te maken van bestaande verplaatsingsgegevens over Belgi¨e. De kernen worden voorzien van een hi¨erarchie om grotere kernen sterker te laten doorwegen. Daarna worden de relaties tussen de geselecteerde kernen onderzocht in niveau 1 en een specifieke procedure toegepast in niveau 2 wat leidt tot twee functionele netwerken. Tenslotte worden de gewenste kwaliteiten voor elk niveau beschreven. Het resultaat van deze fase zijn de functionele netwerken van Figuur 4.8, Figuur 4.9 en Figuur 4.10. Deze netwerken kunnen worden geprojecteerd op het bestaande netwerk, rekening houdend met de vereiste kwaliteiten. Deze stap wordt uitgevoerd in Fase 3, die wordt besproken in het volgende hoofdstuk.
Hoofdstuk 5
Structuur van het netwerk Het functioneel netwerk, dat wordt bekomen in Fase 2, wordt in deze fase omgevormd naar een fysisch netwerk. De functionele relaties worden, rekening houdend met de gewenste kwaliteiten, geprojecteerd op het bestaande wegennet. Het resultaat van deze fase is een kaart met het ontworpen wegennet, opnieuw voor de twee beschouwde niveaus. De derde fase bestaat uit drie deelstappen. In de sectie 5.1 wordt het functioneel netwerk zo goed als mogelijk geprojecteerd op het bestaande wegennet. Daarna wordt in sectie 5.2 onderzocht of niet geprojecteerde relaties eventueel kunnen worden verlegd via een ander traject. Tenslotte wordt in sectie 5.3 het ontstane netwerk geschetst en een lijst gemaakt van de tekortkomingen in het netwerk. Er kan dan worden gewerkt aan oplossingen voor de tekortkomingen door het aanleggen of faciliteren van wegen.
5.1
Projectie op de huidige structuur
In deze deelstap worden de wegen die overeenkomen met een functionele relatie ´en die voldoen aan de kwaliteiten uit sectie 4.3 geselecteerd voor het netwerk. Het is belangrijk om hierbij wel in het achterhoofd te houden dat de arno methode hier als een kwalitatieve methode wordt beschouwd en er geen rekening wordt gehouden met intensiteiten. De belangrijkste eigenschappen voor een weg zijn de ontwerpsnelheid en het traject. Capaciteiten kunnen later per verbinding worden bestudeerd en dan kan worden beslist over bijvoorbeeld het aantal rijstroken van een weg. De verbindingen die goed voldoen zullen deel uitmaken van het netwerk en worden op de kaart geprojecteerd. De relaties waar geen verbinding voor wordt gevonden, worden ook bijgehouden en in de volgende deelstappen verder onderzocht.
5.1.1
Niveau 1
Niveau 1 is het nationale niveau. Een weg die van dit niveau deel uitmaakt moet dus voldoen aan de kwaliteiten voor een nationaal netwerk, wat neerkomt op de kwaliteiten van een autosnelweg. Het functioneel netwerk blijkt redelijk goed overeen te komen met de realiteit, wat waarschijnlijk deels kan worden verklaard door de invloed van het bestaande wegennet op de gebruikte invoergegevens. Hierdoor is de projectie redelijk simpel. Er kunnen hierbij enkele opmerkingen worden gemaakt: • Veel kernen zijn eerder tangentieel aangesloten op het netwerk, wat — zeker bij een nationaal netwerk — geen probleem is. Sommige liggen echter redelijk ver van de 36
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
37
autosnelweg, zoals bijvoorbeeld Gembloux. Vermits dit de voorlaatste B kern is en dus voor discussie vatbaar, is dit zeker aanvaardbaar. • Diest is enkel aangesloten op de link Leuven – Hasselt en niet op de link Antwerpen – Hasselt zoals in het functioneel netwerk. Dit is voor een B kern echter voldoende. • De verbinding van Brussel met Mons en Charleroi loopt in het begin gemeenschappelijk. Vooral de link Brussel – Mons maakt hierdoor redelijk omweg, maar de omwegfactor blijft klein genoeg zodat deze omweg aanvaardbaar is. • De link Brussel – Antwerpen loopt over Mechelen zoals in het functioneel netwerk. Er is nog een andere mogelijkheid voor deze verbinding meer naar het westen: de A12. Maar omdat die niet over het hele traject voldoende kwaliteit biedt, gaat de voorkeur naar de verbinding over Mechelen. Op de drukke verbinding Brussel – Antwerpen is het echter gerechtvaardigd om twee verbindingen te hebben (al dan niet in hetzelfde niveau): het biedt naast de extra capaciteit ook een groot surplus aan de robuustheid door het aanbieden van een alternatief bij congestie. • In het oosten van het land loopt een autosnelweg (E42) die niet is opgenomen in het functioneel netwerk, omdat er geen interne of externe kernen zijn waar de verbinding voor nodig is. Er kunnen echter andere redenen zijn waarom de autosnelweg toch voorzien is, zoals een ontsluitingseis. De overige verbindingen zijn eerder voor de hand liggend en kunnen worden overgenomen en weergegeven in Figuur 5.1. Daarnaast zijn er de relaties waar niet goed aan kan worden voldaan door het bestaande netwerk. Ze zijn ook weergegeven in Figuur 5.1 in stippellijn (blauw) en worden onthouden voor de volgende deelstappen. Er zijn 7 belangrijke tekortkomingen: • de verbinding van Hasselt met de externe kern Maastricht • de verbinding met de externe kern Charleville-M´ ezi` eres • de link Antwerpen – Brugge is niet voltooid en loopt slechts tot in Zelzate • de link Brussel – Kortrijk is niet rechtstreeks voorzien • de link Mechelen – Leuven • de link Leuven – Wavre • de link Hasselt – Turnhout
5.1.2
Niveau 2
Niveau 2 is het regionale niveau. Het is niet evident voor een weg om te voldoen aan de kwaliteitseisen van niveau 2. Als ontwerpsnelheid wordt 50 km/h tot 90 km/h vermeld. Voor een aantrekkelijke regionale weg (i.e. een weg die een volwaardig alternatief is voor regionale verplaatsingen tot minstens 30 km) lijkt een snelheid van 50 km/h onvoldoende. Dit is het geval wanneer er bijvoorbeeld sprake is van veel doortochten door bebouwde kom, een veel voorkomend maar in principe niet tolereerbaar fenomeen. Anderzijds wordt vermeld dat de
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
Figuur 5.1: Projectie van niveau 1
38
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
39
afstand tussen de toegangspunten klein mag zijn, maar een nulafstand is duidelijk onvoldoende. Dit is bijvoorbeeld het geval bij lintbebouwing waar de weg ook een erftoegangsfunctie vervult en veel lokaal en manoeuvrerend verkeer moet verwerken. De twee genoemde problemen zijn van groot belang voor de kwaliteit van het regionale wegennet. Daarnaast zijn er nog enkele opmerkingen bij de projectie: • De kwaliteiten van de wegen nagaan is niet eenvoudig omwille van het grotere aantal en de grotere variatie van de wegen. Daarom wordt bij deze projectie vooral gelet op de aanwezigheid van een regionale weg en wordt er minder gekeken naar het al dan niet perfect voldoen van de weg aan de eisen. De plaatsen waar echt een tekort wordt vastgesteld worden wel bijgehouden. • Het gebeurt soms dat verbindingen in het bestaande netwerk anders worden uitgevoerd dan in het functioneel net, waarbij de verbindingskwaliteit zo goed als hetzelfde blijft en de verandering kan worden geaccepteerd. • Vaak zijn in het bestaande netwerk meer verbindingen voorzien dan in het functioneel net, die meer samenhang en een betere verbindingskwaliteit cre¨eren, maar volgens het proces niet echt nodig zijn. Ze worden dan ook buiten beschouwing gelaten. Soms zal het voor de leefbaarheid zelfs beter zijn zo een weg te faciliteren naar een lager niveau omdat de regionale verbinding al voorzien is. • Expreswegen zijn ook opgenomen in het regionale netwerk, hoewel ze een maximumsnelheid van 120 km/h hebben. Het kan in sommige gevallen echter gepast zijn om een weg van dit niveau te hebben. In het zuiden van Walloni¨e zijn bijvoorbeeld veel verplaatsingen van meer dan 30 km tot het regionale niveau gerekend en een hogere snelheid is dan te verantwoorden. De projectie is hiermee uitgevoerd en voor de niet voldane relaties kan in de volgende deelstap worden onderzocht of ze kunnen worden verlegd. Uiteindelijk zullen een aantal tekortkomingen overblijven in sectie 5.3. Het resultaat van de projectie (met de uiteindelijke tekortkomingen) wordt weergegeven in Figuur 5.3 en Figuur 5.4 voor Vlaanderen en Walloni¨e.
5.2
Verleggen van functionele relaties
Deze deelstap onderzoekt of wegen met een dubbele functie kunnen worden gescheiden en of tekortkomingen kunnen worden verholpen door het verleggen van relaties. Een weg kan pas optimaal worden benut als hij ´e´en duidelijke functie heeft. Wanneer functionele relaties uit verschillende niveaus samen lopen, worden ze bijgevolg best apart uitgevoerd. Hiervoor bestaan verschillende mogelijkheden. De meest voor de hand liggende oplossing is het aanleggen van parallelwegen om de relaties volledig apart af te handelen. Daarnaast bestaat de mogelijkheid tot het ontvlechten van verkeersstromen op dezelfde weg. Zolang er geen functiemenging optreedt, zijn parallelle verkeersstromen zeer interessant, vermits ze elkaar een logische terugvaloptie aanbieden. In deze studie wordt in deze deelstap echter vooral aandacht besteed aan het wegwerken van tekortkomingen.
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
5.2.1
40
Niveau 1
Er kunnen twee onvervulde relaties worden verlegd zonder veel verlies aan kwaliteit: • Kortrijk en Brussel kunnen via Gent worden verbonden. De verbinding heeft dan een omwegfactor van 1.2, wat zeker voldoende klein is. Het grootste bezwaar tegen deze ingreep is dat de B kern Zottegem niet meer is aangesloten op het netwerk. Zottegem is echter de laatste kern die wordt meegenomen in het nationale netwerk en is dus voor discussie vatbaar. Bovendien wordt Zottegem slechts als kleinstedelijk gebied van provinciaal niveau 1 beschouwd in het Ruimtelijk Structuurplan. Een minder goede aansluiting voor de kern is dus zeker aanvaardbaar. • De verbinding van Hasselt met de externe kern Maastricht is niet rechtstreeks aanwezig. Het gaat hier echter om een verbinding met een externe kern en daarbij is ook de aansluiting op het buitenlandse wegennet belangrijk. Die aansluiting is wel voorzien via de E314 en hierlangs is ook de verbinding met Maastricht — zij het met een grotere omweg — via het Nederlandse net voorzien.
5.2.2
Niveau 2
In het regionale netwerk wordt vaak bij het projecteren al de mogelijkheid bekeken om een relatie via een andere verbinding te voorzien. Daardoor valt deze stap deels samen met de vorige. Om aan te tonen dat ook in niveau 2 deze stap wordt uitgevoerd, worden twee voorbeelden aangehaald: • De verbinding van Brussel met Grimbergen ontbreekt. Hierbij is echter vooral de aansluiting op de grotere noord-zuid verbinding belangrijk. Die is wel aanwezig, zij het met een iets anders traject langs Wolvertem/Sint-Brixius-Rode, en voldoet zeker aan die functie. • De verbinding Tienen – Waremme is van onvoldoende kwaliteit (te veel langs kleine wegen), maar via de kern Sint-Truiden wordt een voldoende verbinding voorzien en de link kan dus worden verlegd.
5.3
Netwerkstructuur
De onvervulde relaties waar geen oplossing voor is gevonden in sectie 5.2 blijven over als de missing links van het netwerk. De rest van het netwerk is afgewerkt en kan op kaart worden weergegeven als resultaat van deze fase.
5.3.1
Niveau 1
Het nationale netwerk is weergegeven op de kaart in Figuur 5.2. Er blijven nog 5 tekortkomingen over in het netwerk; ze zijn samengevat in Tabel 5.1 en afgebeeld op de kaart in stippellijn (blauw). 1 In het RSV worden 4 soorten belangrijke kernen geselecteerd, die het grootste deel van de groei in Vlaanderen zullen opvangen. Zottegem maakt deel uit van het vierde niveau, de kleinstedelijke gebieden van provinciaal niveau, terwijl alle overige kernen in niveau 1 deel uitmaken van de eerste drie niveaus.
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
41
Missing links Niveau 1 Mechelen – Leuven Leuven – Wavre Hasselt – Turnhout Antwerpen – Brugge Charleroi – Charleville-M´ ezi` eres Tabel 5.1: Tekortkomingen in het nationale netwerk Het ontstane netwerk lijkt uiteindelijk redelijk sterk op het bestaande netwerk. Bijna alle bestaande autosnelwegen zijn terug te vinden in het ontwerp. Dit heeft uiteraard opnieuw te maken met de invloed van de invoergegevens. Kernen aan een autosnelweg produceren meer verplaatsingen omwille van de gunstige ligging en zullen daardoor belangrijker worden in de rankschikking. Een mooie illustratie hiervan vinden we bij de kernen Tienen en Sint-Truiden. Sint-Truiden heeft met 38 000 inwoners een grotere bevolking dan Tienen met 32 000, maar komt omwille van zijn slechtere ligging (verder van Brussel, niet aan een autosnelweg) maar aan 13 318 verplaatsingen tegenover de 16 220 van Tienen. Hierdoor voldoet het niet aan het criterium en komt het niet voor in het nationale netwerk. Het resultaat is echter interessant omwille van de tekortkomingen die eruit blijken. Het is immers vooral uit de tekortkomingen dat men iets kan bijleren over het netwerk. Er blijven uiteindelijk 5 over in het nationale netwerk. Er kan worden getracht deze weg te werken door wegen aan te leggen of te faciliteren en in twee gevallen is dit reeds het geval: • Het ontbrekende deel van de verbinding Antwerpen – Brugge zal worden voltooid door het omvormen van de expresweg N49 om te vormen tot autosnelweg. Deze zal eigenlijk Antwerpen en Knokke verbinden, maar er zal ook een aansluiting worden voorzien met Brugge. De expresweg zal worden omgevormd door het aanleggen van op- en afritten en ongelijkvloerse kruisingen. Opmerkelijk is dat er slechts weinig op- en afritten zullen zijn en een parallelweg van regionaal niveau zal worden aangelegd om het traditionele lokale verkeer op de oude expresweg te weren op de autosnelweg. • Een aansluiting op het Franse netwerk in Charleville-M´ ezi` eres zal worden voorzien vanuit Charleroi. In Belgi¨e zal de bestaande N5 via Phillippeville en Couvin verder worden omgevormd tot autosnelweg. Over de grens in Frankrijk zal de verbinding worden gemaakt naar Charleville-M´ ezi` eres. Dit grensoverschrijdend stuk autosnelweg is een deel van de Trans-Europese as E420. Er blijven drie tekortkomingen over. De verbindingen van Leuven met Mechelen en Wavre zouden ten oosten van Brussel een deel van een tweede ring vormen en hiermee de ring rond Brussel voor een deel ontlasten. De link Hasselt – Turnhout zou een betere verbinding voorzien tussen beide kernen en voor extra ontsluiting zorgen in Noord-Limburg en ZuidAntwerpen.
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
Figuur 5.2: Afgewerkt netwerk en missing links van niveau 1
42
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
5.3.2
43
Niveau 2
Het regionale netwerk is weergegeven op de kaarten in Figuur 5.3 en Figuur 5.4. De tekortkomingen zijn samengevat in Tabel 5.2 en worden op de kaart afgebeeld in stippellijn (paars). Missing links Niveau 2 Geel – Leopoldsburg – Beringen Houthalen – Genk Vis´ e – Maastricht Herentals – Schoten – Antwerpen Gent – Aalter – Brugge Charleroi – La Louvi` ere – Mons Braine-l’Alleud – Ottignies-Louvain-la-Neuve Braine-l’Alleud – Wavre Tabel 5.2: Tekortkomingen in het regionale netwerk Het valt op dat de tekortkomingen in het regionale netwerk zich vooral voordoen langs autosnelwegen zoals bij de E313 rond Antwerpen – Herentals en Geel – Beringen, de E40 rond Aalter en de E42 rond La Louvi` ere. Gecombineerd met vaak korte afstanden tussen toegangspunten heeft dit tot gevolg dat het regionaal en zelfs lokaal verkeer gebruik zal maken van het nationaal netwerk en er functievermenging optreedt. Een regionale parallelweg die een volwaardig alternatief voor de autosnelweg biedt voor regionaal en lokaal verkeer kan (in combinatie met minder toegangspunten) deels een antwoord bieden aan de overbelasting van het autosnelwegennet. Een andere mogelijkheid om deze functievermenging tegen te gaan is het ontvlechten van beide verkeersstromen.
5.4
Besluit
In deze fase wordt het functioneel netwerk omgevormd naar een fysisch netwerk in drie stappen: het functioneel netwerk wordt geprojecteerd, vervolgens worden tekortkomingen waar mogelijk verlegd of weggewerkt en tenslotte wordt de structuur van het netwerk duidelijk. Het netwerk dat zo ontstaat is het eindresultaat van het arno proces. Fase 4 gaat meer in detail in op de specifieke vormgeving van het netwerk. Fase 5 zorgt voor een omzetting van de conclusies in projecten voor de toekomst. Tenslotte wordt in Fase 6 het arno proces ge¨evalueerd en gecommuniceerd. De laatste fasen zijn niet van toepassing voor deze thesis. De ontworpen netwerken dragen duidelijk de stempel van het bestaande net omwille van de invoergegevens. De interessantste resultaten van het proces zijn dan ook de tekortkomingen die tevoorschijn komen. Een ander minpunt van de invoergegevens is dat ze enkel betrekking hebben op werk- en schoolverkeer. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld belangrijke economische centra met vooral vrachtverkeer ondergewaardeerd worden. In het volgende hoofdstuk wordt daar dieper op ingegaan.
HOOFDSTUK 5. STRUCTUUR VAN HET NETWERK
Figuur 5.3: Afgewerkt netwerk en missing links van niveau 2 – Vlaanderen
Figuur 5.4: Afgewerkt netwerk en missing links van niveau 2 – Walloni¨e
44
Hoofdstuk 6
Uitbreiding ARNO Het gevormde netwerk in het vorige hoofdstuk heeft een belangrijke tekortkoming: de invoergegevens zijn enkel gebaseerd op werk- en schoolverplaatsingen. In dit hoofdstuk wordt daarom een uitbreiding voorzien om een compleet netwerk te maken. Hiervoor worden nieuwe ambities geformuleerd en worden handmatig nieuwe kernen toegevoegd, waardoor het resulterend netwerk een licht gewijzigd uiterlijk zal krijgen. Er wordt ook meer in detail ingegaan op de precieze structuur van het netwerk en op de aansluiting van de relaties in de buurt van de kernen die ze verbinden. De uitbreiding wordt beperkt tot niveau 1 omwille van het grotere aantal kernen in niveau 2 en de moeilijkheden die daarmee gepaard gaan. In de sectie 6.1 worden de ambities opnieuw geformuleerd voor het uitgebreide netwerk, waarna in sectie 6.2 wordt onderzocht of er nieuwe kernen in de selectie terechtkomen om aan deze ambities te voldoen en welke dat zijn. Met deze nieuwe lijst kernen wordt in sectie 6.3 een nieuw functioneel netwerk ontworpen. In sectie 6.4 wordt onderzocht hoe de relaties op elkaar worden aangesloten. Tenslotte kan het netwerk in sectie 6.5 opnieuw worden vergeleken met het bestaande netwerk zowel op het vlak van de verbindingsfunctie als dat van de ontsluitingsfunctie.
6.1
Ambities
De ruimtelijke structuurplannen worden nu als leidraad genomen voor de ambities van de regio. De verkeersinfrastructuur heeft een grote invloed op de ruimtelijke ontwikkeling en daarom is het van groot belang dat ze ook in functie daarvan is opgesteld. De ruimtelijke structuurplannen worden niet nationaal maar per gewest opgesteld en daarom zijn er twee documenten van belang: het Ruimtelijk structuurplan Vlaanderen [RSV 1997] en het Sch´ema de d´eveloppement de l’espace r´egional of het Waalse equivalent [SDER 1999]. In het RSV worden de ambities voor het transportnetwerk als volgt beschreven: • het garanderen van de noodzakelijke bereikbaarheid van en in de regio • het garanderen van de leefbaarheid • het vergroten van de verkeersveiligheid • het afremmen van de groei van de automobiliteit door kwalitatieve en kwantitatieve verbetering van ruimtelijke condities voor alternatieve vervoerswijzen (grotere multimodaliteit) 45
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
46
• het optimaliseren van de grotendeels bestaande infrastructuur Een goede bereikbaarheid was al de ambitie in het vorige ontwerp, terwijl leefbaarheid en verkeersveiligheid meer op kleinere schaal spelen en minder aan bod komen in deze studie. Daarnaast zou een goed ontwerp ook moeten bijdragen tot een goede ruimtelijke ontwikkeling in de regio en dus tot betere ruimtelijke condities. Er moet ook aandacht worden besteed aan de mogelijkheid om zich multimodaal te verplaatsen. Tenslotte is het, omwille van de projectie van het functionele netwerk op de bestaande structuur, eigen aan dit proces om de bestaande structuur te optimaliseren. De beschreven ambities beantwoorden trouwens ook goed aan de kwaliteiten vanuit de vier invalshoeken, zoals beschreven in [Vonk 2005]. In sectie 4.1 zijn de kernen voor het eerste netwerk geselecteerd. Hierin is al gebleken dat de spreiding in het zuiden van Belgi¨e niet optimaal was; er was geen enkele kern aanwezig. De reden hiervoor is het geringe aantal inwoners in dit gebied. Er kan nu omwille van de ontsluiting worden ge¨eist dat heel het studiegebied goed bereikbaar moet zijn en er ook in de dunbevolkte gebieden kernen worden toegevoegd omwille van deze reden. Het extra aantal inwoners dat hiermee wordt bereikt is echter niet zo groot, zodat ook het extra voordeel klein is. Daarom wordt slechts de eis toegevoegd dat elke provinciehoofdstad moet vertegenwoordigd zijn zodat de kern Arlon, bij het vorige ontwerp niet aanwezig, nu wel wordt geselecteerd in het nationale netwerk. Uit voorgaande ervaringen en de vooropgestelde ambities kunnen bijkomende kwaliteitseisen voor het netwerk worden geformuleerd (de eerste 3 zijn overgenomen uit het RSV): • verbindingen tussen de groot- en regionaalstedelijke gebieden in een samenhangend netwerk met grootstedelijke gebieden buiten de regio • verbindingen tussen de poorten en rechtstreekse verbindingen met het achterland • verbinding van de overige stedelijke gebieden en economische knooppunten met het samenhangend hoofdinfrastructuurnetwerk • verbinding van alle provinciehoofdsteden met het hoofdinfrastructuurnetwerk Terwijl in het eerste ontwerp enkel werd gekeken naar werk- en schoolverplaatsingen, wordt nu met meer factoren rekening gehouden, waardoor in de volgende sectie enkele wijzigingen zullen worden uitgevoerd ten opzichte van het vorige ontwerp bij het selecteren van de kernen.
6.2
Activiteitenlocaties
De kernen uit het eerste ontwerp worden overgenomen. Aan de hand van de kwaliteitseisen kunnen verschillende types nieuwe kernen worden geselecteerd. Groot- en regionaalstedelijke gebieden De eerste eis die wordt geformuleerd, vraagt een verbinding tussen de groot- en regionaalstedelijke gebieden en komt tegemoet aan de ambitie om een goede bereikbaarheid te garanderen. Grootstedelijke gebieden zijn gebieden die een belangrijk aandeel van de groei in woongelegenheid, stedelijke voorzieningen en economische activiteiten zullen opvangen. Op een lager niveau wordt deze groei ook opgevangen door de regionaalstedelijke gebieden (definities gegeven door [RSV 1997]). De belangrijkste gebieden die in het eerste ontwerp zijn
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
47
geselecteerd, komen niet helemaal overeen met de groot- en regionaalstedelijke gebieden in de structuurplannen. De kernen Roeselare, Genk en Sint-Niklaas zijn in het RSV beschreven als regionaalstedelijke gebieden (op hetzelfde niveau als bijvoorbeeld Kortrijk, Leuven en Hasselt), maar zijn niet in het netwerk opgenomen. Ze worden daarom aan de kernen toegevoegd. Merk op dat deze kernen in eerste instantie maar net niet aan het criterium voldeden om te worden meegenomen in het ontwerp (zie Tabel 4.1 op pagina 18). In het SDER wordt de kern Verviers als ´e´en van de acht belangrijkste Waalse kernen beschouwd, maar ook deze is niet in het ontwerp opgenomen en wordt toegevoegd. Om een te groot aantal kernen te voorkomen wordt onderzocht of de kleinste kernen eventueel kunnen worden weggelaten. De kleinste kern, Zottegem, is in het RSV een onbelangrijke kern en ook de tweede kleinste kern, Gembloux, is in het SDER niet van regionaal belang en deze twee kernen worden dan ook weggelaten uit het ontwerp. De derde kleinste kern Huy is van hetzelfde niveau als Gembloux, maar ligt op een belangrijke economische as langs de transportader gevormd door de Maas en wordt wel bewaard in het ontwerp. Poorten De tweede eis vraagt een verbinding met de belangrijkste poorten. Dit is bevorderlijk voor de bereikbaarheid en de ontsluiting van de poorten en voor het mogelijk maken van een multimodaal transportnetwerk op hoog niveau. In de structuurplannen worden de volgende poorten vermeld van (inter)nationaal en regionaal belang: • luchthavens: – Brussels Airport (Zaventem) – Brussels South Charleroi Airport (Charleroi) – Li`ege Airport (Bierset) • zeehavens: – – – –
Antwerpen Gent Zeebrugge Oostende
• HST-stations: – Brussel-Zuid – Antwerpen-Centraal – Li`ege-Guillemins Van de Belgische luchthavens zijn enkel de drie belangrijkste vermeld. Zaventem en Charleroi steken er bovenuit qua passagiersaantallen, Bierset is een belangrijke luchthaven voor vrachtvervoer. De meeste poorten liggen echter in belangrijke steden die al zijn opgenomen in het netwerk, zoals bijvoorbeeld de haven van Oostende en de HST-stations. Het is belangrijk dat deze poorten op lokaal niveau ook goed bereikbaar zijn, maar dat valt buiten dit onderzoek. De poorten die nog niet zijn aangesloten omdat ze niet aan een belangrijke kern liggen of er net buiten, worden aan de kernen toegevoegd: de luchthavens in Zaventem, Charleroi en Bierset en de zeehavens Antwerpen, Gent en Zeebrugge.
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
48
Stedelijke en economische netwerken Buiten de eerder vermelde stedelijke kernen zijn er in Belgi¨e ook enkele stedelijke of economische netwerken van internationaal of nationaal belang die zijn opgebouwd uit kleinere kernen. Daarnaast zijn er ook belangrijke grensoverschrijdende stedelijke gebieden: • nationale netwerken: – Vlaamse ruit – kuststreek – regio Kortrijk (maakt eigenlijk ook deel uit van de Euregio Lille) – Limburgse mijnstreek – Kempische as – Waalse industrie-as • grensoverschrijdende netwerken: – MHAL (Maastricht – Hasselt – Aachen – Li`ege) – Euregio Lille (Lille – Kortrijk – Tournai) – Saar-Lor-Lux (Luxembourg – Lorraine – Saarland – Rheinland-Pfalz – Walloni¨e) – Gent – Terneuzen Deze netwerken moeten volgens de derde eis ook worden verbonden met het hoofdwegennet en dus worden vertegenwoordigd door een kern. Bij de meeste netwerken is dit al het geval, maar het stedelijk netwerk Kempische as is nog niet vertegenwoordigd. Volgens het RSV moet het beleid vooral gericht worden op de industrieel-economische functie van het gebied en een aansluiting op het hoofdwegennet kan hiertoe bijdragen. Als vertegenwoordigende kern wordt Lommel geselecteerd omdat het ´e´en van de belangrijkste steden in het gebied is en het meest bijdraagt tot een aanvaardbare spreiding van de kernen. Ook het grensoverschrijdend netwerk Saar-Lor-Lux is nog niet vertegenwoordigd. Dit gebied kan best worden vertegenwoordigd door de kern Arlon. Provinciehoofdsteden Van alle provinciehoofdsteden is er slechts ´e´en die niet was opgenomen in het netwerk: Arlon. Deze kern is in de vorige paragraaf toegevoegd aan de selectie.
6.3
Functioneel netwerk
Met de nieuwe kernen uit de vorige sectie kan opnieuw een functioneel netwerk worden gemaakt. Er zijn enkele verschillen met het voorgaande netwerk: • De nieuwe kernen die een haven of luchthaven vertegenwoordigen, hebben telkens maar een korte relatie nodig om op het netwerk te worden aangesloten. • De kern Lommel zorgt voor een extra autosnelweg in Noord-Limburg en eigenlijk een verlegging van de verbinding Hasselt – Turnhout, die nu meer natuurlijk overkomt en voor de ontsluiting van Noord-Limburg zorgt.
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
49
• De kern Verviers zorgt voor een kleine verlegging van de verbinding Li` ege – Aachen. • De kernen Hasselt en Genk zijn twee (bijna) evenwaardige kernen die zeer dicht bij elkaar liggen. Ze zouden samen kunnen worden beschouwd in het netwerk als ´e´en kern. Soms wordt naar deze samengevoegde kern verwezen als de Limburgse bipool. Toch komt het netwerk op de meeste plaatsen sterk overeen met het eerder gevormde netwerk en dus is niet veel aanpassing nodig. Het resultaat wordt weergegeven in Figuur 6.1, met de nieuwe kernen afgebeeld als driehoek (paars).
Figuur 6.1: Functioneel netwerk na uitbreiding
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
6.4
50
Ringwegen en tangenten
Een belangrijk aspect van het netwerk dat tot nu toe nog niet aan bod is gekomen, is hoe wegen rond of langs de kernen moeten lopen. Onder de verschillende oplossingen zijn er drie hoofdtypes, zoals beschreven in [Immers 2004a]: • hart-op-hart verbinding • ringweg • tangent Hart-op-hart verbindingen zijn meestal historisch gegroeid en zijn geen optie meer, zeker niet voor een autosnelwegennet, omwille van het probleem van doorgaand verkeer door een kern. Ringwegen zorgen ervoor dat het verkeer rond de stad kan heenrijden, terwijl bij een tangenti¨ele structuur de autosnelweg langs de stad loopt en erop aangesloten is via een verbindingsweg. In het huidige wegennet wordt een tangenti¨ele structuur het vaakst gebruikt, en deze oplossing is ook de meeste logische voor kernen waar maar ´e´en of twee wegen kruisen. Als er echter meer wegen toekomen aan een kern is een ringweg de meest aangewezen optie. Bij grotere steden treedt er nog een ander effect op bij ringwegen: het doorgaand verkeer neemt verhoudingsgewijs af en de ringweg heeft eerder de functie van verdeler van het verkeer dat de stad zelf als herkomst of bestemming heeft. De functies van de ring kunnen nog worden uitgebreid. In de visie beschreven in [Neutelings 1988] wordt de ring beschouwd als het toekomstige centrum van de stad, waar veel belangrijke activiteiten plaatsvinden omwille van zijn zeer goede bereikbaarheid. Deze activiteiten kunnen van verkeerskundige aard zijn (zoals bijvoorbeeld het aanwezig zijn van een luchthaven langs de ring van een stad), maar ook een totaal ander karakter hebben (zoals congrescentra of voetbalstadions). Een ringweg kan ook mogelijkheden bieden voor multimodaliteit in het netwerk, door bijvoorbeeld het plaatsen van grote parkings aan de ringwegen die in combinatie met vlot openbaar vervoer naar het centrum autoverkeer uit de binnenstad kunnen weren. Het belang van ringwegen neemt toe, op verkeerstechnisch vlak en zelfs ruimer. In het ontworpen functioneel netwerk kan worden bestudeerd hoe de functionele relaties langs de kernen heen kunnen lopen en met elkaar worden verbonden. De belangrijkste kernen worden omwille van de eerder gestelde redenen voorzien met een ringweg. In Tabel 4.1 is de rangorde van de kernen voor het nationale netwerk weergegeven. Vermits er een duidelijk verschil is in grootteorde tussen de eerste vijf kernen (Brussel, Antwerpen, Charleroi, Gent en Li` ege) en de daaropvolgende worden zij voorzien van een ringweg. Bij grote kernen kan de vraag worden gesteld of een ringweg zijn oorspronkelijke doorgaande functie nog naar behoren kan vervullen als de verdelende rol toeneemt. Een tweede ring is dan misschien een oplossing om deze oorspronkelijke functie over te nemen. Gezien het enorme aandeel van Brussel lijkt een tweede ring hier gerechtvaardigd. In de andere gevallen wordt onderzocht of een tangenti¨ele structuur of ringstructuur het beste is. In drie gevallen wordt een (gedeeltelijke) ringweg toegevoegd: in Kortrijk wordt een hele ring voorzien, in Brugge en Leuven slechts een gedeeltelijke omleiding rond het centrum omdat bepaalde relaties niet nodig zijn. De rest van de kernen is tangentieel aangesloten. Het resultaat is weergegeven in Figuur 6.2. Met deze transformatie kan het netwerk ook worden bekeken als een re¨eel netwerk in plaats van een louter functioneel netwerk. Figuur 6.2 zou dus het resultaat kunnen zijn van
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
51
het aangepaste proces en kan dienen als ideaal netwerk voor Belgi¨e. Dit netwerk kan opnieuw worden vergeleken met het bestaande netwerk om mogelijke tekortkomingen te vinden. Dit wordt gedaan in de volgende sectie.
Figuur 6.2: Ideaal netwerk na uitbreiding
6.5
Structuur van het netwerk
In deze uitbreiding wordt zowel op het gebied van de verbindingsfunctie als op het gebied van de ontsluitingsfunctie de vergelijking gemaakt met het huidige netwerk. Omdat het ideaal netwerk sterk lijkt op dat van hoofdstuk 5, zal de projectie van het wegennet niet fel verschillen. Enkele aandachtspunten bij de projectie zijn de volgende: • Aan de haven van Antwerpen ontstaat een noord-westelijke omleiding rond Antwerpen. Deze is ook terug te vinden in het bestaande netwerk. Ook aan de haven van Gent is de verbinding aanwezig in het bestaande netwerk, zij het slechts in een lager niveau. • De luchthavens liggen telkens net buiten de kernen en aan de ringwegen.
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
52
• De verbinding van Hasselt naar Noord-Limburg (Lommel) en Eindhoven is niet aanwezig, maar er is wel een verbinding in het lager niveau. De verbinding Lommel – Turnhout is niet voorzien en hiervoor is ook geen alternatief in het lagere niveau. Naast de missing links in het wegennet die al besproken zijn, kunnen ook de ringwegen worden geprojecteerd en gecontroleerd op eventuele tekortkomingen. Dit gebeurt voor de ringwegen in het ideaal netwerk: • In Brussel, Charleroi en Kortrijk is de ringstructuur aanwezig rond de hele stad. In Brussel is het echter de vraag of nog kan worden volstaan met ´e´en ring. In het functioneel netwerk wordt duidelijk dat met de verbinding Mechelen – Leuven – Wavre een soort oostelijke omleiding ontstaat die het begin kan vormen van een tweede, grotere ring die opnieuw verhoudingsgewijs meer doorstromend verkeer verwerkt. De huidige ring vervult dan voornamelijk de verdelende functie. • Antwerpen: de ring is aanwezig, maar niet helemaal rond. Bovendien ligt hij heel dicht tegen het centrum, wat de doorstromingsfunctie kan verstoren. Ook hier kan de vraag worden gesteld of een tweede ring een oplossing zou bieden (Antwerpen is na Brussel de grootste kern). • Gent: de ring is aanwezig, maar slechts een kort stuk ervan is autosnelweg. Het noordelijke deel ervan verbindt de stad ook met het havengebied. • Li` ege: hier is de radiale structuur nog duidelijk zichtbaar. Er is enkel in het noorden een soort omleiding te herkennen in de E40/E42. Het doorgaande verkeer, afkomstig van het zuiden rijdt door een tunnel onder het centrum. • Brugge: in het ideaal netwerk is slechts een gedeeltelijke omleiding voorzien. In het bestaande netwerk is ook een omleiding aanwezig, maar langs de oostzijde in plaats van de westzijde. • Leuven: hier is een tangenti¨ele structuur en geen omleiding omwille van het ontbreken van de verbindingen met Mechelen en Wavre. De eis tot ontsluiting is bij de ambities niet expliciet vermeld; wel zijn alle provinciehoofdsteden opgenomen bij de kernen. In het netwerk in Figuur 6.2 kan nu worden onderzocht wat uiteindelijk de bereikbaarheid is van het hele studiegebied. Hiervoor zijn op de kaart de gebieden gearceerd die verder dan (ongeveer) 10 km liggen van een autosnelweg1 en dus slecht zijn ontsloten. Volgens de verbindingsfunctie moeten deze gearceerde gebieden niet worden doorkruist door een weg. Er blijken vijf grote niet-ontsloten gebieden te zijn: • Oost-Limburg (in het oosten van Vlaanderen) • West-Vlaanderen • de oostkantons (in het oosten van Walloni¨e) • de Ardennen (centraal in Walloni¨e) 1
In feite is de afstand tot de toegangspunten van belang. In dit netwerk is de ligging van deze punten niet bepaald. Als de tussenafstand echter niet te groot is, zijn beide benaderingen equivalent.
HOOFDSTUK 6. UITBREIDING ARNO
53
• het zuiden van Henegouwen (in het westen van Walloni¨e) Oost-Limburg wordt deels ontsloten door een snelweg net over de grens in Nederland en West-Vlaanderen door een Franse snelweg, zodat de slecht ontsloten delen in beide gebieden al heel wat kleiner zullen zijn. Daarnaast is in het huidige netwerk een snelweg aanwezig door de oostkantons, die in het ideale netwerk niet aanwezig is. Hoewel deze weg volgens bereikbaarheidseisen niet nodig is, kan hij dus wel worden gerechtvaardigd door de ontsluitingsfunctie die hij vervult. Bovendien sluit hij aan op het Duitse wegennet. Er blijven twee grote niet-ontsloten gebieden over; in het huidige netwerk is de ligging hiervan licht gewijzigd omwille van verschuivingen van de autosnelwegen, maar ze blijven nog steeds groot. Ze worden echter doorkruist door enkele expreswegen met de kwaliteiten van een autosnelweg, zodat de bereikbaarheid ook hier uiteindelijk van redelijke kwaliteit is.
6.6
Besluit
Het arno proces is in dit hoofdstuk in sneltempo opnieuw doorlopen, waarbij vooral werd getracht het nadeel van de eenzijdige invoergegevens weg te werken. Hiervoor werden nieuwe ambities geformuleerd, nieuwe kernen geselecteerd en hiermee een nieuw netwerk ontworpen. Bij het onderzoeken van stedelijke netwerken en poorten bleek dat inderdaad veel kernen al waren voorzien als kern of zeer dicht bij een kern lagen in het vorige ontwerp, maar toch worden enkele nieuwe kernen toegevoegd. Ook werd er aandacht besteed aan de aansluitingen rond en langs de kernen. Het resultaat van deze uitbreiding is een schematisch ideaal netwerk voor Belgi¨e. Het resultaat lijkt sterk op het resultaat van het vorige ontwerp, maar het is iets nauwkeuriger. Er zijn namelijk meer kernen en meer motieven meegenomen in het ontwerp. Met arno zijn nu twee netwerken ontworpen: ´e´en volgens de invoergegevens en ´e´en uitgebreid. Deel 1, dat het ontwerp volgens arno beschrijft, is daarmee volledig afgerond. Deel 2 gaat door met het ontwerp volgens roadnet.
Deel II
ROADnet
54
Hoofdstuk 7
ROADnet In het eerste deel wordt een ideaal wegennet ontworpen met de arno methode. Ideaal wordt hier opgevat in de sociaal-economische context. Er wordt echter geen rekening gehouden met het optimaliseren van de kosten die het netwerk met zich meebrengt. In dit deel wordt een ideaal netwerk ontworpen met het computerprogramma roadnet; dit is een optimalisatiealgoritme dat zowel rekening houdt met de sociaal-economische gegevens van het studiegebied als met het optimaliseren van de kosten. Het is eerder ontworpen en toegepast in Nederland in het kader van een eindwerk, beschreven in [Snelder 2003]. In sectie 7.1 wordt de methode van het programma beschreven. De aanpassingen die moeten gebeuren om het voor Belgi¨e geschikt te maken worden in sectie 7.2 onderzocht. De resultaten van de toepassing voor Belgi¨e worden uiteindelijk besproken in sectie 7.3.
7.1
Methode
Roadnet ontwerpt een ideaal netwerk voor een bepaald studiegebied en kent aan iedere schakel in het netwerk een bepaalde capaciteit toe. Het is een optimalisatiealgoritme, geprogrammeerd in Visual Basic, en wordt uitvoerig beschreven in [Snelder 2003]. In deze sectie worden de voornaamste delen van de methode besproken die van belang zijn voor de aanpassing en voor de toepassing op Belgi¨e. Roadnet is een optimalisatiealgoritme: het ontwerpt een netwerk waarbij de vervoerskosten in een bepaald gebied minimaal zijn, rekening houdend met de socio-economische gegevens in dat gebied. Het doel van het algoritme is het minimaliseren van de kosten; de invoer zijn de herkomst-bestemmingsgegevens van een aantal zones in het studiegebied. In de kosten zijn de reistijdkosten, infrastructuurkosten, variabele autokosten, externe kosten en extra weerstandskosten meegerekend. De reistijdkosten geven weer wat de kost van de totale tijd is die automobilisten op het netwerk doorbrengen. Deze tijd wordt naar een monetaire kost omgerekend via een tijdswaarderingsfactor. Infrastructuurkosten geven de investeringen weer die nodig zijn om het netwerk aan te leggen. Hierbij wordt het netwerk volledig nieuw beschouwd; er zijn dus geen besparingen mogelijk omwille van al bestaande wegen omdat het netwerk dan niet meer ideaal zou zijn. Variabele autokosten zijn afstandsafhankelijke kosten zoals brandstofkosten of routeafhankelijke kosten zoals tolkosten. Externe kosten geven de kosten weer die niet direct meetbaar zijn, maar wel veroorzaakt zijn door verkeer op het netwerk. Tenslotte zijn er de extra weerstandskosten die alle overige kosten bundelen die niet in de voorgaande categorie¨en 55
HOOFDSTUK 7. ROADNET
56
passen. Roadnet start het zoeken naar een ideaal netwerk met een basisraster, opgebouwd uit elementaire basisfiguren, waarvan elk element een mogelijk onderdeel van een schakel is. Voor elke elementaire schakel wordt onderzocht of een verhoging van de capaciteit ook leidt tot een verbetering van het netwerk en dus een verlaging van de totale kosten. Het raster wordt opgebouwd door het gebied binnen bepaalde ingestelde grenzen op te vullen met elementaire figuren, zodat het hele gebied bedekt is. De volgende stap in het proces is het ingeven van de herkomst-bestemmingsgegevens. Het studiegebied wordt ingedeeld in verschillende zones die allemaal worden voorgesteld door een centro¨ıde, het punt binnen de zone vanwaar alle verplaatsingen vanuit die zone vertrekken of aankomen. De zones worden aan het netwerk gekoppeld door alle centro¨ıdes te verbinden met het basisraster door middel van voedingslinken. Tenslotte kunnen de herkomstbestemmingsgegevens van de ingegeven zones worden ingevoerd. Het basisraster, de centro¨ıdes en de HB-gegevens kunnen als invoer worden beschouwd voor het echte optimalisatieproces. Dat is een iteratief proces waarbij afwisselend twee problemen worden opgelost: het subprobleem van de toedeling van het verkeer aan het netwerk en het hoofdprobleem van de capaciteitsuitbreiding van de schakels. De iteratie gaat als volgt: eerst wordt het verkeer initieel toegedeeld aan het netwerk en worden de kosten in het netwerk berekend. Vervolgens wordt de capaciteit van het netwerk gewijzigd en onderzocht of deze wijziging een verbetering oplevert en volgt een nieuwe toedeling en kostenberekening. Dit proces wordt stopgezet als een uitbreiding nog maar nauwelijks verschilt van de vorige of wanneer een maximaal aantal iteraties wordt bereikt. Figuur 7.1 geeft een schematische weergave van het proces. Een belangrijk element van het programma is de bundelingsfunctie. Deze tracht verkeersstromen zoveel mogelijk samen te voegen tot grote stromen, zodat de schaalvoordelen hiervan optimaal worden benut. De manier waarop dit wordt gerealiseerd is door het invoeren van een bundelingsfunctie bij de toedeling; deze verhoogt de weerstand van kleinere wegen, waardoor die minder populair worden. De functie wordt echter enkel toegepast bij de toedeling; ze wordt niet betrokken in de kosten bij de capaciteitsuitbreiding. Toedeling De toedeling is een evenwichtstoedeling waarbij gebruik wordt gemaakt van opeenvolgende Alles-Of-Niets toedelingen (AON), die worden uitgevoerd door een onderdeel van smart1 . Na iedere AON-toedeling worden de snelheid en de reistijd berekend op de schakels en de daaruit afgeleide kosten. Om naast reistijd ook andere kosten in rekening te brengen, wordt een gegeneraliseerde kost gebruikt. Iedere toedeling leidt tot nieuwe intensiteiten en die worden gecombineerd met de vorige resultaten. Zolang de berekende intensiteiten meer dan een bepaald percentage van elkaar afwijken, wordt een nieuwe AON-toedeling gedaan. Capaciteitsuitbreiding Na de toedeling wordt nagegaan of het netwerk kan worden verbeterd door capaciteit toe te voegen of weg te nemen. Hiervoor wordt een aangepaste versie van het Hooke-Jeeves algoritme toegepast. Een uitvoerige beschrijving staat in [Snelder 2003] en zou te diep in detail gaan, maar het basisprincipe is het volgende: na iedere toedeling wordt 1 Smart is een toedelingsalgoritme dat ontwikkeld is door TNO. In het programma wordt een AON-toedeling hiervan gebruikt bij de toedeling van het verkeer. Smart werd ook gebruikt in de oorspronkelijke Nederlandse versie voor het genereren van een HB-matrix.
HOOFDSTUK 7. ROADNET
57
Figuur 7.1: Schematische weergave ROADnet
de capaciteit met een bepaalde stap gewijzigd, waarna gecontroleerd wordt of de oplossing beter is dan de voorgaande of niet (exploratory search). Een cruciaal element in de methode is het bepalen van de stapgrootte van de capaciteitsuitbreiding. Daarom is in het originele algoritme een stap voorzien om convergentie te versnellen als een goede stapgrootte is gevonden (pattern search). In de uiteindelijke methode wordt gebruik gemaakt van een gulden snede methode om de ideale stapgrootte te bepalen en blijkt de pattern search overbodig. Na iedere capaciteitsuitbreiding wordt opnieuw een toedeling uitgevoerd en herbegint de lus.
7.2
Aanpassing
Voor roadnet toepasbaar is op Belgi¨e, moet het eerst een aantal wijzigingen ondergaan. Daarnaast is in het oorspronkelijke programma de mogelijkheid voorzien om een aantal parameters te vari¨eren. Er wordt onderzocht welke waarden kunnen worden gebruikt voor deze parameters.
7.2.1
Invoer
Eerder werd vermeld dat het basisraster, de centro¨ıdes en de HB-gegevens als invoer kunnen worden beschouwd voor het eigenlijke optimalisatieproces. Deze invoer zal uiteraard verschillen met de Nederlandse invoer en wordt in dit deel aangepast aan Belgi¨e. Basisraster Er moet een nieuw basisraster worden opgebouwd dat past bij het studiegebied Belgi¨e. Het raster wordt opgebouwd door Belgi¨e te omlijnen met 19 rechte lijnen, getekend tussen 19 punten waarvan de co¨ ordinaten2 worden ingegeven. Om een raster te tekenen houdt roadnet rekening met twee parameters: figuur en afstand. De parameter figuur geeft aan uit welke 2
De co¨ ordinaten moeten in meter worden uitgedrukt. Het gebruikte stelsel in dit ontwerp is de Belgische Lambert ’72 projectie, die aan deze eis voldoet.
58
HOOFDSTUK 7. ROADNET
basisfiguur het raster is opgebouwd: driehoeken of vierkanten. De parameter afstand geeft de tussenafstand tussen de knopen weer. In de toepassing op Nederland wordt gekozen voor driehoeken met een tussenafstand van 3 km. Driehoeken bieden het voordeel dat er in totaal minder schakels nodig zijn om het gebied te bedekken, terwijl ze evenveel keuzemogelijkheden bieden. De afstand van 3 km komt dan weer overeen met de tussenafstand tussen punten in een regionaal netwerk en vermits het laagste niveau van het onderzoek het regionale is, wordt ook deze parameter behouden. Tenslotte wordt nog een vast punt gekozen zodat telkens hetzelfde raster wordt getekend en verschillende rasters met elkaar kunnen worden vergeleken. De positie is niet van belang, maar het moet wel telkens hetzelfde punt zijn. In dit geval is als vast punt Sint-Truiden genomen. Met de gekende parameters selecteert roadnet dan alle knopen die binnen de grenzen vallen en vormt het basisraster. Uit dit raster kunnen handmatig nog punten worden verwijderd om plaatselijke grensinsnijdingen weer te geven. Het netwerk dat zo ontstaat en wordt gebruikt in het algoritme is weergegeven in Figuur 7.2.
Figuur 7.2: Basisraster
Zones, centro¨ıdes en voedingslinken Het aantal zones heeft een invloed op de mate van detail in de oplossing; voor een voldoende gedetailleerde oplossing moeten genoeg zones worden genomen. Anderzijds verhoogt het aantal zones ook de rekentijd. In het Nederlandse model wordt gebruik gemaakt van 500 zones die overeenkomen met de zone-indeling uit smart, waardoor ook de HB-gegevens met smart kunnen worden bepaald. Deze methode bestaat niet voor Belgi¨e dus moet er een andere
HOOFDSTUK 7. ROADNET
59
indeling worden gekozen. Als de gemeente-indeling wordt genomen, die ook wordt gebruikt bij de arno methode, zijn er 589 zones, een vergelijkbaar aantal. Bovendien beschikt men hiervan over de HB-gegevens, waardoor er voor deze indeling wordt gekozen. Iedere zone wordt voorgesteld door ´e´en symbolisch punt waar al het verkeer van de zone vertrekt of aankomt: de centro¨ıde. De centro¨ıdes worden ingegeven met de co¨ordinaten die overeenstemmen met het centrum van de gemeente die ze vertegenwoordigen, in het zelfde stelsel als de begrenzende polygoon. Ze worden op het basisraster aangesloten door middel van voedingslinken. Iedere centro¨ıde krijgt — net zoals in de Nederlandse toepassing — ´e´en voedingslink naar het dichtsbijzijnde knooppunt. De centro¨ıdes en voedingslinken zijn ook weergegeven in Figuur 7.2. De hogere concentratie aan zones in Vlaanderen en vooral rond Brussel valt duidelijk op; in het zuiden is de concentratie veel minder. Vermeldenswaardig is ook de positie van de zone Baarle-Hertog, die omringd is door Nederlands grondgebied. De centro¨ıde valt buiten de grenzen van het basisraster, maar is er via een voedingslink toch op aangesloten. HB-gegevens Voor de toepassing in Nederland heeft men onder andere gebruik gemaakt van smart om een voorspelling te maken van de HB-gegevens, maar dit is in Belgi¨e niet mogelijk. Er moeten dus bestaande gegevens worden gebruikt. De gegevens van de Vlaamse Overheid, die al zijn vermeld in sectie 4.1.2, kunnen opnieuw worden gebruikt. Het nadeel is dat deze gegevens geen voorspelling geven, maar een meting van de bestaande situatie in 2001. Bovendien gelden ze slechts voor ´e´en periode, de ochtendspits, terwijl voor Nederland gebruik wordt gemaakt van drie periodes. Het voordeel is dat ze beschikbaar zijn per gemeente en dus overeen komen met de zone-indeling. Omdat roadnet, in tegenstelling tot arno, wel rekening houdt met de capaciteit van wegen is het absolute aantal verplaatsingen nu wel van belang. De gegevens worden daarom aangepast aan de situatie in 2008, door ze te vermenigvuldigen met een groeifactor. Deze heeft echter geen invloed op de verhoudingen tussen de zones en dus zijn de invoergegevens van roadnet nog steeds equivalent met de gegevens van het oorspronkelijke arno proces. De HB-gegevens dateren van 2001. Ze kunnen worden aangepast naar de huidige situatie door een groeifactor in rekening te brengen. De hoeveelheid verkeer in Belgi¨e nam van 2001 tot 2006 jaarlijks toe met 1.5%; over 10 jaar bekeken was de jaarlijkse gemiddelde toename gelijk aan 2%3 , waarmee de toename wordt berekend. Daarnaast hebben de gegevens enkel betrekking op werk- en schoolverkeer en niet op vrachtverkeer, dat nochtans een belangrijk aandeel heeft. Volgens [Vanhove 2003] heeft het vrachtwagenverkeer in Belgi¨e op werkdagen een aandeel van 27%, uitgedrukt in personenauto-equivalenten (pae). Dit cijfer in pae komt overeen met een aandeel van 15.6% van het aantal voertuigen; in de studie voor Nederland wordt gewerkt met een aandeel van 15%. De huidige cijfers bedragen dus maar 73% van het totaal. Om de aanpassing door te voeren moet uiteindelijk vermenigvuldigd worden met een factor: 1.027 = 1.57 0.73 Dit wil zeggen dat het aantal verplaatsingen met meer dan 50% toeneemt ten opzichte van 2001 en zonder vrachtverkeer. Deze correctie is eigenlijk niet helemaal juist: het vrachtwagenverkeer is niet op dezelfde manier verspreid over het land als het woon-werk- en woon3
bron: Agentschap Wegen en Verkeer Vlaanderen (wegen.vlaanderen.be)
60
HOOFDSTUK 7. ROADNET
schoolverkeer. De verhoudingen veranderen dus niet en het beeld zal nog steeds gevormd zijn door het woon-werk- en woon-schoolverkeer. Toch is het belangrijk dat de capaciteit van de wegen voorzien is op de extra intensiteit van het vrachtverkeer. De HB-gegevens omvatten bovendien niet enkel autoverplaatsingen maar alle vervoerswijzen. Ze worden herleid naar enkel autoverplaatsingen door het inrekenen van het aandeel ervan. Van de woon-werkverplaatsingen wordt 61.29% afgelegd door autobestuurders (passagierverplaatsingen niet meegeteld); bij de woon-schoolverplaatsingen is dit slechts 6%. Omdat veel onderwijsverplaatsingen echter als passagier worden gemaakt, wordt ook de helft van deze passagiersverplaatsingen meegeteld zodat uiteindelijk 17.26% van het totaal wordt genomen. Tenslotte is voor het programma het aantal verplaatsingen per uur nodig als invoer. De gegevens zijn gemeten voor een zeer brede ochtendperiode van ongeveer 4 uur; de verplaatsingen worden daarom nog gedeeld door 4.
7.2.2
Parameters
Naast de gewijzigde invoer is er tijdens het optimalisatiealgoritme sprake van enkele parameters die kunnen worden gewijzigd. De waarde hiervan wordt in dit deel besproken. Prijsindexering Roadnet biedt de mogelijkheid om een netwerk te ontwikkelen voor verschillende jaren. Omdat prijzen echter onderhevig zijn aan inflatie, moeten de berekende kosten worden ge¨ındexeerd naar het ontwerpjaar, vanuit het basisjaar 1995. Alle ingevoerde prijzen moeten dan wel uitgedrukt zijn in de waarde voor 1995. In Belgi¨e zijn verschillende indices mogelijk waaronder de consumptieprijzenindex en de gezondheidsindex. Deze laatste bevat onder andere geen brandstoffen en daarom gaat de voorkeur naar de consumtieprijzenindex. De waarden van de index staan in Tabel 7.1 en zijn uitgedrukt met 1995 als basis. Jaar 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Index 100.00 101.65 105.20 106.19 107.38 110.12 112.84 114.69 116.51 118.95 122.27 124.46 126.72 130.72
Tabel 7.1: Evolutie van de consumptieprijzen (1995 = 100)
HOOFDSTUK 7. ROADNET
61
Tijdswaardering Alle kosten in de optimalisatie worden uitgedrukt in geldeenheden, behalve reistijd. Om ook deze te kunnen omzetten naar geldeenheden wordt gebruik gemaakt van een tijdswaardering, de waarde die mensen geven aan ´e´en uur reistijd. Deze waarde is afhankelijk van het motief van de verplaatsing. In [Vanhove 2003] wordt de tijdswaardering van personenwagens voor ieder uur van de dag en van vrachtwagens vermeld. Met een gemiddelde waarde voor de ochtendperiode (bijvoorbeeld van 7u tot 11u, ongeveer de periode van de invoergegevens) en de gekende verdeling tussen personenwagens en vrachtwagens, wordt een waarde gevonden voor de gemiddelde tijdswaardering in de ochtendspits: 14.38 e/h. Deze waarde is uitgedrukt voor het jaar 2001; omgerekend naar het basisjaar 1995 bedraagt ze 12.74 e/h, een duidelijke verhoging ten opzichte van de waarde die voor Nederland werd gebruikt (11.47 e/h). Infrastructuurkosten De infrastructuurkosten geven weer wat de kost van extra investeringen in het netwerk is. Ze kunnen worden opgedeeld in vaste en variabele (capaciteitsafhankelijke) infrastructuurkosten. Voor de Nederlandse studie werd gebruik gemaakt van waarden uit [Meeuwissen 2003], waarin wordt onderzocht wat de infrastructuurkost is in functie van de capaciteit. Het is aannemelijk dat deze kosten voor Belgi¨e gelijkaardig zijn als voor Nederland; ze worden daarom overgenomen. Uit [Meeuwissen 2003] blijkt dat er een lineair verband bestaat tussen capaciteit en kosten, met een vaste kost van 4 076 e/km/week en een capaciteitsafhankelijke kost van 1.31 e/km/pae/week. Deze waarden zijn uitgedrukt in het prijsniveau van het basisjaar 1995. Variabele autokosten Variabele autokosten weerspiegelen de totale kosten voor de gebruiker aan de auto. In de studie voor Nederland worden de volgende waarden gebruikt: • 0.09 e/km voor personenauto’s • 0.23 e/km voor vrachtwagens Omdat het opnieuw aannemelijk is dat de kosten in Belgi¨e vergelijkbaar zijn, worden ze overgenomen. Met het gekende aandeel vrachtverkeer kan een waarde worden berekend voor Belgi¨e. Deze bedraagt 0.11 e/km, identiek aan de waarde in Nederland. Penalty Kosten die niet in de voorgaande categorie¨en vallen, worden samengebracht onder de vorm van een penalty. Deze omvat speciale infrastructuurwerken (tunnels, bruggen . . . ) en externe kosten (geluidshinder, milieuvervuiling . . . ) en is bijzonder moeilijk te becijferen. Daarom worden ze meegeteld door een percentage op te tellen bij zowel de vaste als bij de variabele infrastructuurkosten. Voor het Nederlandse ontwerp werden ze gelijk genomen aan 0%; om de grote kost van infrastructuurwerken en de nadelige invloed van het verkeer mee te nemen in het ontwerp, worden ze in Belgi¨e gelijk genomen aan 30%. Hierdoor zullen er niet buitensporig veel schakels worden aangelegd.
62
HOOFDSTUK 7. ROADNET Bundelingsfunctie
Grotere wegen in het netwerk zullen grotere verkeersstromen kunnen verwerken. Omdat dit onder meer schaalvoordelen geeft, is het voordelig voor het netwerk. Het programma probeert daarom zoveel mogelijk bundeling te bekomen door het voorzien van een bundelingsfunctie, die enkel wordt gebruikt bij de toedeling. Ze wordt dus niet meegerekend bij het optimaliseren van de kosten. De functie maakt de weerstand van kleinere wegen groter, zodat grote wegen worden bevoordeeld en bundeling ontstaat. De extra weerstand wordt bepaald door de bundelingsfunctie, waar ze wordt gegeven in functie van de capaciteit Yi van een schakel: weerstandi (Yi ) = w1 · Yiw2 Hierin is w1 het grondtal en w2 de macht van de functie. Voor Nederland worden respectievelijk de waarden 1000 en −1.3 gebruikt. Door de negatieve macht heeft de bundelingsfunctie een hyperbolische vorm en is bij hogere capaciteiten de extra weerstand kleiner zodat het gewenste effect wordt bereikt. Het eindresultaat is echter zeer gevoelig voor wijzigingen van de bundelingsfunctie. Bovendien blijken in het netwerk zeer veel grote wegen te ontstaan. Daarom wordt ook een netwerk gemaakt met de waarden 1000 en −1.5, waardoor een minder sterke bundeling ontstaat. Speedflowcurve Tijdens het proces moeten de reistijden op de schakels worden berekend in functie van de capaciteit en de intensiteit ervan. Het verband hiertussen wordt gegeven door een speedflowcurve. Er bestaan verschillende curves voor de verschillende types wegen. De curves waar in het programma gebruik van wordt gemaakt, zijn deze die ook in smart worden gebruikt. Deze zijn ontworpen voor het Nederlandse netwerk en worden ook behouden.
7.3
Resultaten
Met roadnet zijn twee netwerken ontworpen met twee verschillende bundelingsfuncties, die verder netwerk 1 en netwerk 2 worden genoemd. In netwerk 1 wordt de macht van de bundelingsfunctie gelijk genomen aan −1.3, in netwerk 2 gelijk aan −1.5. De bundeling zal dus groter zijn in netwerk 1. Er worden verschillende kwaliteitsindicatoren berekend voor beide netwerken. De waarden ervan worden in deze sectie besproken en vergeleken met elkaar en eventueel met beschikbare meetgegevens. Soms wordt ter controle de vergelijking gemaakt met de waarden voor Nederland uit [Snelder 2003], waarin twee ontwerpen werden gemaakt. Tenslotte worden de ontworpen netwerken afgebeeld en ge¨ınterpreteerd.
7.3.1
Indicatoren
Aantal schakels Netwerk 1 wordt ontworpen met 3 284 schakels, netwerk 2 met 3 492. Deze waarden zijn relatief klein in vergelijking met Nederland (4 676 en 5 392). Dit is logisch vermits Nederland een grotere oppervlakte heeft dan Belgi¨e. Daarnaast werd een penalty ingevoerd waardoor
63
HOOFDSTUK 7. ROADNET
de infrastructuur duurder wordt en er minder wordt aangelegd. In netwerk 2 is het aantal schakels omwille van de minder sterke bundeling lichtjes toegenomen. Totale weglengte Het netwerk is opgedeeld in verschillende soorten schakels, afhankelijk van de capaciteit. In Tabel 7.2 staan de totale weglengtes van iedere soort voor beide netwerken. De categorie¨en Regionale weg en Autoweg worden tot het regionale wegennet gerekend; alle autosnelwegen tot het nationale wegennet. Het valt op dat er redelijk veel autosnelwegen zijn: in beide netwerken is er in totaal meer dan 5 000 km autosnelweg, meer dan de helft van het totale wegennet. Bovendien heeft ongeveer een vierde hiervan vier of meer rijstroken, waardoor de capaciteit in beide netwerken zeer hoog zal zijn. Het verschil tussen de twee netwerken zit in de totale weglengte, maar vooral in de verdeling ervan. Hoewel netwerk 2 een grotere totale weglengte heeft en meer autosnelwegen ligt de totale capaciteit lager. Door verminderde bundeling ontstaan meer schakels, maar met een kleinere capaciteit. Het gevolg is een gedaalde gemiddelde capaciteit in het netwerk: ze zakt van 4 540 pae/h/km in netwerk 1 naar 4 170 pae/h/km in netwerk 2.
Totale weglengte (km) Regionale weg (km) Autoweg (km) Autosnelweg 2 rijstroken (km) Autosnelweg 3 rijstroken (km) Autosnelweg 4 rijstroken (km) Autosnelweg 5 rijstroken (km) Totale capaciteit (pae/h)
Netwerk 1 9 860 3 237 1 423 2 960 736 429 1 075 44 769 153
Netwerk2 10 485 3 732 1 393 3 132 928 345 955 43 725 834
Tabel 7.2: Weglengte van de verschillende wegtypes De gegevens kunnen worden vergeleken met de totale lengte van het bestaande netwerk4 . De verdeling hiervan is weergegeven in Tabel 7.3, waarbij het niveau onder het regionale is weggelaten. Hierbij worden zowel de categorie¨en Provincieweg als Gewestweg bij het regionale niveau gerekend. De totale weglengte van het bestaande wegennet is veel groter dan die van de ontworpen netwerken, maar de verdeling is duidelijk anders. Waar in de ontworpen netwerken de autosnelwegen nog meer dan de helft van de weglengte innemen, is dit in het bestaande netwerk slechts een tiende: er zijn veel meer regionale wegen en veel minder autosnelwegen. De ontworpen netwerken bieden met minder wegen een grotere capaciteit aan. Totale weglengte (km) Provincieweg (km) Gewestweg (km) Autosnelweg (km)
Huidig netwerk 15 697 1 349 12 585 1 763
Tabel 7.3: Weglengte van het huidige wegennet 4
bron: FOD Mobiliteit en Vervoer (www.statbel.fgov.be)
64
HOOFDSTUK 7. ROADNET Afgelegde voertuigkilometers
Het totaal aantal afgelegde voertuigkilometers in beide netwerken is respectievelijk 32 715 748 voertuigkm/h en 32 142 374 voertuigkm/h. Vermits de gegevens over een periode van vier uur zijn beschouwd en de verplaatsingen (vermoedelijk grotendeels) ’s avonds in de omgekeerde richting worden overgedaan, komt dit (in netwerk 1) neer op een gemiddelde verplaatsingsafstand per inwoner van: 32 715 748 × 4 × 2 = 25 km 10 372 469 De gemiddelde verplaatsingsafstand voor autobestuurders en voor de beschouwde motieven in Vlaanderen is gelijk aan 7.5 km5 ; de bekomen waarde is ongeveer 3 maal te groot. De gemiddelde re¨ele verplaatsingsafstand (de gemiddelde afstand afgelegd door de automobilisten tijdens de verplaatsing) op een totaal van 1 008 000 ingevoerde verplaatsingen bedraagt voor beide netwerken 32 km. Deze resultaten zijn redelijk groot. De hoge waarden kunnen echter op verschillende manieren worden verklaard: • Het netwerk is speciaal ontworpen om aan de eisen te voldoen. Hierbij wordt echter getracht verkeersstromen zoveel mogelijk te bundelen, waardoor het mogelijk is dat omwegen ontstaan en het aantal voertuigkilometers toeneemt ten opzichte van het bestaande netwerk — de totale weglengte is tenslotte veel kleiner. • Bij de berekening wordt verondersteld dat elke verplaatsing in de omgekeerde richting wordt overgedaan. Dit is niet noodzakelijk zo en bovendien hoeft niet elke terugverplaatsing even lang te zijn. Het is mogelijk dat hierdoor te veel verplaatsingskilometers worden geteld. • Het netwerk bevat enkel het nationale en het regionale niveau; de kleinst mogelijke verplaatsingsafstand is 3 km. Er zijn hierdoor waarschijnlijk veel kleine verplaatsingen die over het hoofd worden gezien, waardoor de gemiddelde re¨ele verplaatsingsafstand toeneemt. Om de waarden te kunnen vergelijken met meetgegevens in Belgi¨e, moeten ze worden omgerekend naar jaarbasis in plaats van per uur. Er zijn geen gegevens over de dalperiode, maar als naar analogie met Nederland kan worden aangenomen dat in het dal (95.5 uren per week) ongeveer 75% van het aantal voertuigkilometers van in de spits (20 uren per week) wordt afgelegd, worden de totale jaarlijkse voertuigkilometers geschat op 156 miljard km en 153 miljard km. In het huidige netwerk wordt jaarlijks 74 miljard km6 afgelegd; de bekomen waarden zijn ongeveer 2 maal te groot. Ook hier kan het verschil worden verklaard door een mogelijk grote omwegfactor — in netwerk 2 worden er trouwens minder kilometers afgelegd, vermoedelijk omdat de omweg minder groot is. Bovendien is de schatting zeer ruw en is er onduidelijkheid over de duur van de periode. Als rekening wordt gehouden met voorgaande opmerkingen en omdat bovendien blijkt dat het aantal voertuigkilometers sterk vergelijkbaar is met de resultaten in Nederland, mag worden aangenomen dat het een degelijk resultaat is. 5 6
bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen (www.mobielvlaanderen.be) bron: FOD Mobiliteit en Vervoer (www.statbel.fgov.be)
HOOFDSTUK 7. ROADNET
65
Totale reistijd De totale reistijd in beide netwerken is respectievelijk gelijk aan 378 527 h en 371 834 h. Op dezelfde manier als bij de afstand kan een gemiddelde verplaatsingsduur voor Belgi¨e worden berekend (voor netwerk 1): 378 527 × 4 × 2 × 60 = 17.5 min 10 372 469 De gemiddelde verplaatsingsduur voor autobestuurders en voor de beschouwde motieven is gelijk aan 17.4 min7 ; beide waarden komen zo goed als perfect overeen. Het is vreemd dat het aantal voertuigkilometers te groot wordt geschat, terwijl de verplaatsingsduur wel perfect overeenkomt met de verwachtingen. Dit is mogelijk omdat de waarde ervan niet alleen afhankelijk is van de afstand, maar ook van de mate van congestie in het netwerk. Door de bundeling ontstaan wegen met grote capaciteiten die weliswaar een omweg maken, maar door de schaalvoordelen een goede kwaliteit kunnen bieden en de verplaatsingsduur beperkt houden. De gemiddelde verplaatsingsduur die door de automobilisten zelf wordt ervaren, bedraagt respectievelijk 23 min en 22 min. De duur is in netwerk 2 net iets kleiner, omdat er omwille van de kleinere bundeling meer directe verbindingen ontstaan. De resultaten zijn overigens opnieuw sterk gelijkend op deze in Nederland en dus kan opnieuw worden aangenomen dat het resultaat degelijk is. Snelheid De snelheid kan op verschillende manieren worden bestudeerd. Een eerste mogelijkheid is het berekenen van de gemiddelde re¨ele snelheid: de snelheid die de automobilisten zelf gemiddeld ervaren. Deze is gelijk aan de totale voertuigkilometers gedeeld door de totale reisduur en is in beide netwerken gelijk aan 86.4 km/h. Vergeleken met Nederland (82.5 km/h en 83.3 km/h) scoren de Belgische netwerken hier een klein beetje beter. Daarnaast berekent het programma een andere snelheidsindicator: P P h P b (aantal verplaatsingen × hemelsbrede af stand) Q= P h b (aantal verplaatsingen × verplaatsingstijd) De waarde van Q geeft een idee hoe goed de absolute kwaliteit van de verbindingen is, gelet op de hemelsbrede afstand tussen herkomst en bestemming. In Belgi¨e heeft Q respectievelijk de waarden 56.8 km/h en 57.8 km/h. De waarden zijn dit maal slechter dan in Nederland (62.0 km/h en 65.1 km/h), wat opnieuw een indicatie geeft dat in Belgi¨e de gemiddelde omweg redelijk groot is. De verhouding tussen de vorige twee snelheidsindicatoren is een dimensieloze maat voor de gemiddelde omwegfactor die in het netwerk wordt ervaren. De waarden in Belgi¨e zijn respectievelijk 1.52 en 1.49, wat redelijk groot is (in Nederland is dit 1.33 en 1.30). De grotere waarden kunnen worden verklaard door de hoge infrastructuurkost (door het gebruiken van de penalty) en de bundeling, waardoor minder wegen worden aangelegd en omwegen ontstaan. De waarde voor netwerk 2 ligt logischerwijze lager omdat door de kleinere bundeling meer directe verbindingen tot stand komen. Hieruit kan duidelijk worden geconcludeerd dat de 7
bron: Onderzoek Verplaatsingsgedrag Vlaanderen (www.mobielvlaanderen.be)
66
HOOFDSTUK 7. ROADNET
omwegfactor in de ontworpen netwerken redelijk groot is en dit is mede de oorzaak voor het hoge aantal afgelegde voertuigkilometers. Tenslotte kan worden bestudeerd hoe vaak een bepaalde snelheid voorkomt, als indicator voor de congestie in het netwerk: als veel lage snelheden voorkomen zal er meer congestie zijn. Tabel 7.4 geeft weer hoeveel schakels een bepaalde snelheid hebben. Er is weinig verschil in congestie, hoewel in netwerk 2 iets meer lagere snelheden voorkomen die als file worden ervaren, hetgeen een gevolg kan zijn van het verlies aan schaalvoordelen door verminderde bundeling. De congestie is wel gevoelig groter dan in Nederland. De reden is opnieuw de hogere infrastructuurkost waardoor het tijdverlies, veroorzaakt door files, relatief minder hoog wordt gewaardeerd. snelheid snelheid snelheid snelheid snelheid
≤ ≤ ≤ ≤ ≤
20 km/h 50 km/h 70 km/h 80 km/h 100 km/h
Netwerk 1 2 98 75 56 1 701
Netwerk 2 29 62 63 73 2 193
Tabel 7.4: Frequentietabel snelheden
Intensiteiten Roadnet ontwerpt het netwerk op basis van gesimuleerde intensiteiten. Om na te gaan of deze waarden realistisch zijn, kunnen ze worden vergeleken met meetgegevens. Als voorbeeld wordt de intensiteit op de verbinding Brussel – Antwerpen gecontroleerd ter hoogte van Kontich. In het huidige netwerk (in 2006) wordt hier tijdens een werkdag een dagintensiteit gemeten van 118 600 voertuigen in beide rijrichtingen. Vermits in de twee spitsperiodes (samen 4 uur) 43% van het dagelijks verkeer wordt verwerkt, kan het verkeer in ´e´en riching tijdens ´e´en spitsuur worden geschat op 6 375 voertuigen/h8 . De resultaten in roadnet geven een gemiddelde intensiteit over beide richtingen van 7 307 voertuigen/h in netwerk 1 en 6 944 voertuigen/h in netwerk 2. De gesimuleerde intensiteiten zijn lichtjes groter dan de meetwaarde, mogelijk een gevolg van het effect van de bundeling, waardoor grotere stromen kunnen ontstaan. De intensiteit in netwerk 2 is overigens iets kleiner door de kleinere bundeling. De waarden zijn opnieuw zeer vergelijkbaar en dus realistisch. Samenvatting De besproken indicatoren zijn samengevat in Tabel 7.5. De meeste waarden zijn van een realistische grootteorde; kleine verschillen kunnen in redelijke mate worden verklaard door onzekerheden of onvolkomenheden in de invoergegevens of door verschillen in het netwerk. Toch kan in vraag worden gesteld of de invoergegevens volkomen geschikt zijn voor dit soort ontwerp: het zijn geen zuivere HB-gegevens en bovendien is het niet volledig duidelijk tijdens welke periode ze plaatsvinden en hoe lang die periode duurt. Het resultaat voldoet echter binnen redelijke grenzen aan de verwachtingen en er kunnen zeker interessante besluiten uit worden getrokken. 8
bron: Agentschap Wegen en Verkeer Vlaanderen (wegen.vlaanderen.be)
67
HOOFDSTUK 7. ROADNET
Er kan worden gesteld dat de ontworpen netwerken uit relatief weinig schakels zijn opgebouwd. De totale weglengte is veel kleiner dan in het huidige netwerk, maar toch is de capaciteit groter omdat autosnelwegen een veel groter aandeel vormen. De verbindingskwaliteit kan worden omschreven door de indicator Q en is behoorlijk, al is de kwaliteit iets minder dan in de Nederlandse netwerken. E´en van de belangrijkste redenen hiervoor is de relatief grote omwegfactor die ontstaat door de sterke bundeling en de hoge infrastructuurkost. Hierdoor kan het totaal aantal afgelegde voertuigkilometers redelijk hoog oplopen in vergelijking met de realiteit. De reistijd verhoogt hierdoor echter niet en bijgevolg blijft ook de kwaliteit voldoende hoog. Aantal schakels Totale weglengte (km) Gemiddelde capaciteit (pae/h/km) Afgelegde voertuigkilometers (109 km) Totale reistijd (h) Q (km/h) Intensiteit (E19 Kontich) (voertuigen/h)
Netwerk 1 3 284 9 860 4 540 164 378 527 56.8 7 307
Netwerk 2 3 492 10 485 4 170 153 371 834 57.8 6 944
Huidig netwerk — 15 697 — 74 — — 6 375
Tabel 7.5: Overzicht kwaliteitsindicatoren
7.3.2
Netwerkstructuur
De ontworpen netwerken zijn in kaart gebracht in Figuur 7.3 en Figuur 7.4 en kunnen worden ge¨ınterpreteerd. Terwijl in arno nog sprake was van een ontwerp in verschillende niveaus, is het onderscheid hier eerder kunstmatig. Het onderscheid tussen het nationale en het regionale niveau kan wel worden gemaakt, maar dit gebeurt gewoon op basis van de capaciteit en pas nadat het ontwerp is voltooid. Hierdoor ontstaan geen twee zelfstandige niveaus die elk onderling samenhangend zijn; het hele netwerk is onderling verweven. Het regionale netwerk moet vooral worden bekeken vanuit zijn functie om toegang te verlenen tot de autosnelwegen, niet als onderliggend wegennet waarop eventueel langere verplaatsingen kunnen worden uitgevoerd. Van samenhang is trouwens ook in het globale netwerk minder sprake dan bij arno; deze vereiste is niet geformuleerd bij het ontwerp in roadnet. Het effect is vooral merkbaar in gebieden waar minder zones liggen en wegen soms plots doodlopen. De wegen die daarentegen wel aanwezig zijn, hebben een groot belang en het is op deze manier dat het netwerk nuttig kan worden ge¨ınterpreteerd: getekende wegen zijn een noodzaak in het netwerk, niet-getekende wegen zijn geen noodzaak volgens roadnet maar kunnen eventueel extra samenhang en ontsluiting cre¨eren. Er dient ook te worden gewezen op het ontbreken van buitenlandse knopen zodat de situaties aan de grenzen niet kunnen worden beoordeeld. De capaciteit van wegen neemt af naar de grenzen toe en aansluitingen worden zelden voorzien tot aan de grens zelf. Het belang van het ontwerp zit dus vooral in het binnenlandse wegennet. In de ontwerpmethode is een belangrijke rol weggelegd voor bundeling van verkeersstromen. In de netwerken voor Belgi¨e blijkt de invloed hier duidelijk van. Vaak worden wegen gebundeld tot er autosnelwegen ontstaan met grote capaciteiten. Dit is vooral mogelijk in gebieden waar weinig zones liggen, zoals het zuiden van Walloni¨e en Limburg: de weinige
HOOFDSTUK 7. ROADNET
Figuur 7.3: ROADnet: Netwerk 1
68
HOOFDSTUK 7. ROADNET
Figuur 7.4: ROADnet: Netwerk 2
69
HOOFDSTUK 7. ROADNET
70
wegen die hier ontstaan, hebben vaak een grote capaciteit. Ook het verschil tussen de twee ontworpen netwerken zit in de bundeling. In netwerk 2 is ze minder sterk: er ontstaan meer regionale wegen en sommige autosnelwegen hebben een kleinere capaciteit, anderzijds ontstaan op sommige plaatsen wegen waar dit voordien niet het geval was. In beide netwerken liggen in ieder geval zeer veel autosnelwegen (zoals eerder opgemerkt bij het bespreken van de indicatoren) en dit is ook zichtbaar in de kaarten. Vermits de invoergegevens aangepast zijn aan het huidige netwerk, worden sommige bestaande autosnelwegen duidelijk herkend: • De autosnelwegen vanuit Namur en Li`ege naar het zuiden van Walloni¨e komen zeer duidelijk overeen met de bestaande E25 en E411. Ze komen samen ten noorden van Arlon en gaan dan richting Luxemburg. • De verbinding van de Waalse steden Li`ege, Namur, Charleroi en Mons door de E42 is volledig terug te vinden. • De E411 tussen Brussel en Namur, de E19 tussen Brussel en Charleroi en de E429 tussen Brussel en Tournai zijn duidelijk aanwezig. • De E40 is te herkenen van Brugge tot Brussel. Het deel van Brussel tot Luik is ook aanwezig, maar met een grilliger verloop. • De E17 van Antwerpen tot Kortrijk en de E403 van Brugge tot Kortrijk zijn zeer duidelijk aanwezig. • De E313 van Li`ege naar Antwerpen is moelijker terug te vinden, maar is ook aanwezig. Hoewel er in het ontwerp veel autosnelwegen uit het bestaande netwerk te herkennen zijn, bevat het toch een veel grotere totale weglengte. Het is dus onvermijdelijk dat bepaalde snelwegen niet bestaan in het huidige netwerk en net zoals bij arno kunnen hieruit mogelijk tekortkomingen worden ontdekt. In het volgende hoofdstuk worden de ontwerpen door roadnet en door arno met elkaar vergeleken en kunnen de belangrijkste ontbrekende stukken worden vastgesteld.
7.4
Besluit
In dit hoofdstuk werden twee wegennetwerken ontworpen met behulp van het computerprogramma roadnet. Dit is een optimalisatiealgoritme dat bestaat uit twee subproblemen: een toedeling en een capaciteitsuitbreiding; het doel is het minimaliseren van de totale kost. Een belangrijk onderdeel van het programma is het gebruik van een bundelingsfunctie, met als doel het zoveel mogelijk groeperen van verkeersstromen omwille van de schaalvoordelen. Vermits het programma ontwikkeld is voor Nederland zijn verschillende aanpassingen nodig voordat het toepasbaar is op Belgi¨e. Er wordt een basisraster gemaakt, Belgi¨e wordt ingedeeld in zones die overeenkomen met de gemeenten en er wordt een HB-tabel ingevoerd. Daarnaast worden verschillende parameters bepaald waarvan het programma gebruik maakt tijdens de optimalisatie. Er worden tenslotte twee netwerken ontworpen met een verschillende bundelingsfunctie. De twee netwerken worden gecontroleerd aan de hand van enkele kwaliteitsindicatoren. Deze blijken binnen redelijke mate te voldoen aan de verwachtingen. Het resultaat is een wegennetwerk dat zowel kwalitatief (qua ligging) als kwantitatief (qua capaciteit) kan worden beoordeeld en vergeleken met andere netwerken.
HOOFDSTUK 7. ROADNET
71
Met het ontwerp van twee netwerken door roadnet is deel 2 van deze thesis afgerond. De ontworpen netwerken blijken op sommige plaatsen sterk te gelijken op het huidige wegennet. Toch zijn er vermoedelijk enkele verschillen merkbaar. Deze worden in het volgende hoofdstuk besproken, samen met de tekortkomingen die volgden uit het arno proces.
Deel III
Resultaten
72
Hoofdstuk 8
Vergelijking en aanbevelingen In deel 1 van deze thesis wordt een netwerk ontworpen met behulp van het arno proces, in deel 2 met roadnet. Deel 3 voegt de resultaten en bevindingen van beide methodes samen en tracht hieruit conclusies te trekken zodat er voor het huidige netwerk aanbevelingen kunnen worden geformuleerd. In sectie 8.1 worden de belangrijkste bevindingen van beide methodes apart herhaald; de conclusies worden samengevoegd en omgevormd naar aanbevelingen in sectie 8.2. Tenslotte worden in sectie 8.3 enkele bedenkingen gemaakt bij de uitvoering.
8.1 8.1.1
Resultaten ARNO
De arno methode is een kwalitatief ontwerpproces. De conclusies spreken zich vooral uit over het al dan niet aanwezig zijn van bepaalde verbindingen. De kwaliteit van een weg wordt beschreven, maar een uitspraak doen over de capaciteit van een bepaalde verbinding is niet mogelijk. Op die manier worden enkele belangrijke tekortkomingen van het huidige netwerk blootgelegd. In het nationaal niveau worden een aantal missing links gevonden; ze worden herhaald in Tabel 8.1. Twee van de tekortkomingen (Brugge – Antwerpen en Charleroi – Charleville-M´ezi`eres) zijn duidelijk erkend vermits er oplossingen worden uitgewerkt om ze weg te werken; de andere zijn dat minder en blijven over als belangrijkste bevindingen in het nationale netwerk: • Eerder werd al het idee geopperd dat de oostelijke omleiding rond Brussel die ontstaat door de verbinding Mechelen – Leuven – Wavre het begin kan zijn van een nieuwe, grotere ring. In een verder stadium kan ook de verbinding Mechelen – Aalst worden gemaakt; Louvain-la-Neuve (vlakbij Wavre) is al verbonden met Nivelles via de N25, een expresweg die bijna de kwaliteit van een autosnelweg heeft. Er rest dan enkel nog het stuk Nivelles – Aalst. Gezien de positie van Brussel als centraal punt en verdeler van het verkeer over Belgi¨e zou een extra ring een duidelijke meerwaarde zijn voor het netwerk. • De verbinding Hasselt – Turnhout geeft naast een extra verbinding vooral een groot surplus aan de ontsluitingskwaliteit in Noord-Limburg. De maaswijdte van het netwerk in dit gebied is zonder deze verbinding zeer groot in vergelijking met de rest van het land. In de uitbreiding in hoofdstuk 6 wordt de kern Lommel toegevoegd, waardoor het 73
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
74
traject van deze autosnelweg wijzigt (zie Figuur 6.2). Het is vooral deze laatste optie die interessant blijkt: de afstand tot de vorige autosnelweg is gelijkaardig aan die in de rest van het netwerk, een groot gebied wordt ontsloten wat het voorheen niet was en extra verbindingen worden gerealiseerd. Gezien de opmerking over de maaswijdte in het tweede punt, kan terecht worden gesteld dat deze in het zuiden van Walloni¨e ook redelijk groot is. Volgens het arno proces zijn extra verbindingen hier niet nodig omwille van het ontbreken van grote kernen; vanuit de ontsluitingseis kan echter wel worden begrepen dat hier wegen worden aangelegd. Missing links Niveau 1 Mechelen – Leuven Leuven – Wavre Hasselt – Turnhout Antwerpen – Brugge Charleroi – Charleville-M´ ezi` eres Tabel 8.1: Tekortkomingen in het nationale netwerk In het regionaal niveau is het moeilijker na te gaan of een weg met voldoende kwaliteit aanwezig is en bovendien is er vaker een alternatief omwille van het grote aantal regionale wegen. Het is daarom delicaat om tekortkomingen bij naam te noemen; het is wel mogelijk om hieruit algemene bevindingen te formuleren. De belangrijkste zijn de volgende: • Bij het opstellen van de lijst met tekortkomingen voor niveau 2 in sectie 5.3 werd al vastgesteld dat deze zich vaak voordoen bij verbindingen parallel aan autosnelwegen. Het ontbreken van parallelwegen betekent dat het regionale netwerk niet meer autonoom samenhangend is vermits er op deze stukken van het hogere niveau gebruik moet worden gemaakt. Er treedt functievermenging op en de bewuste autosnelweg wordt gemakkelijk overbelast met regionaal en lokaal verkeer. Dit gebrek aan kwaliteit is vooral nadelig voor de autosnelweg zelf. • Hoewel hier bij de projectie in sectie 5.1 niet uitdrukkelijk naar werd gekeken, is uit ervaring bekend dat veel regionale wegen een gebrek aan kwaliteit vertonen. Vooral de problematiek van de doortochten en lintbebouwing zijn gekend. Doortochten reduceren zowel de kwaliteit van de weg door snelheidsvermindering als de leefbaarheid; er treedt opnieuw functievermenging op. De nadelige effecten kunnen worden uitgeschakeld door het aanleggen van omleidingen. De gevolgen van lintbebouwing zijn gelijkaardig, maar ze zijn moeilijker te bestrijden. • Bij de projectie werd ook duidelijk dat in het functioneel netwerk veel minder (regionale) verbindingen aanwezig zijn dan in het bestaande netwerk. Het teveel aan wegen kan dan wel een meerwaarde bieden aan de verbindingskwaliteit en de samenhang, maar een te grote versnippering is niet goed. Het gaat in tegen het principe van bundeling van verkeersstromen hetgeen schaalvoordelen kan bieden. Er kan worden geconcludeerd dat het bestaande netwerk te veel regionale wegen heeft.
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
8.1.2
75
ROADnet
Roadnet geeft een idee van zowel kwantitatieve grootheden als de locatie van wegen. Er kunnen op beide gebieden interessante opmerkingen worden geformuleerd. Uit het onderzoek van de kwaliteitsindicatoren kan een belangrijke conclusie worden getrokken: het huidige wegennet heeft een te lage gemiddelde capaciteit. Dit blijkt duidelijk uit de vergelijking met de ontworpen netwerken. In het huidige netwerk is gemiddeld 2.8 keer meer regionale weg en 3 keer minder autosnelweg, hoewel de totale weglengte meer dan 50% groter is. Er zijn dus te veel regionale wegen en te weinig autosnelwegen. Het regionale netwerk in het ontworpen netwerk is echter helemaal niet in staat om langere regionale verplaatsingen te ondersteunen, enkel om toegang te verlenen tot het nationale netwerk. Ergens is het dus logisch dat het zo weinig regionale wegen bevat, maar toch is het grote verschil opvallend. Het duidt erop dat er te veel regionale verbindingen zijn waarbij de kwaliteit van iedere weg niet kan worden gewaarborgd. Het aantal autosnelwegen is daarentegen overduidelijk te klein. Bovendien zou het merendeel ervan meer dan twee rijstroken moeten hebben en de drukste zelfs vijf (zoals bijvoorbeeld de E313 bij Antwerpen en de E40 Brussel – Leuven). Er dient nog te worden vermeld dat de ontworpen netwerken zijn opgebouwd uit redelijk weinig schakels en een redelijk grote omwegfactor hebben. Het gevolg is dat het aantal afgelegde kilometers groter is dan in het huidige netwerk, maar blijkbaar is de invloed op de reistijd en bijgevolg de kwaliteit gering. De schaalvoordelen van gebundelde stromen wegen blijkbaar even zwaar als de gestegen omweg. Ook de structuur van het wegennetwerk kan met roadnet worden ge¨evalueerd. Voor het regionale wegennet valt hier niet zoveel uit te leren omwille van het grote aantal schakels, de onsamenhangende structuur en de kleine capaciteiten. Voor het nationale wegennet is het wel mogelijk en het levert interessante inzichten op. Naast de duidelijke gelijkenissen die in het vorige hoofdstuk al zijn vermeld, zijn er in het ontworpen netwerk ook duidelijke verschillen merkbaar met de bestaande situatie: • Er is een aftakking van de E313 Antwerpen – Hasselt zichtbaar die door Noord-Limburg loopt. Hier is op zijn beurt een dwarsweg op aangesloten die van Noord-Limburg naar Hasselt loopt. De capaciteiten zijn in de twee netwerken zeer hoog. • Er loopt een autosnelweg van Hasselt naar Leuven die kan worden vergeleken met de E314. Een aftakking hiervan loopt echter door naar Mechelen en vervolgens tussen Antwerpen en Brussel door richting Gent. De capaciteit van deze verbinding is zeer hoog: de weg heeft bijna over de volle lengte vijf rijstroken. • Een rechtstreekse verbinding Mechelen – Leuven is aanwezig. • Een rechtstreekse verbinding Kortrijk – Brussel is aanwezig. • De verbinding van Antwerpen naar Brugge is niet meer rechtstreeks aanwezig, ze loopt over Gent. • Vanuit zowel Charleroi als Namur gaat een verbinding met grote capaciteit richting Charleville-M´ezi`eres.
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
76
• Het stuk tussen Antwerpen en Brussel heeft het dichtste wegennet. Naast de verbindingen die als de E19 en de A12 herkenbaar zijn, liggen er veel meer wegen. Grote kernen nemen in het netwerk een belangrijke en centrale positie in. Dit vertaalt zich in de sterke radiale structuur rond deze kernen. Brussel heeft uitvalswegen naar Antwerpen, Leuven, Namur, Charleroi, Mons, Tournai, Kortrijk en Gent. Ook rond andere grote kernen als Antwerpen, Gent en Charleroi bestaat een duidelijke radiale structuur. De reden hiervoor is uiterst logisch: grote kernen hebben veel inwoners en tewerkstelling zodat ze zowel veel herkomsten als bestemmingen genereren. Het is dan ook te verwachten dat in het bestaande netwerk veel van deze radiale wegen terug zijn te vinden, wat inderdaad het geval is. Niet veel van de uitvalswegen in het ontworpen netwerk ontbreken in het bestaande: • Vanuit Brussel is enkel Kortrijk niet rechtstreeks verbonden. • Antwerpen heeft in het ideale netwerk zelfs ruim minder verbindingen dan in het bestaande netwerk. De twee autosnelwegen naar Nederland zijn niet aanwezig omwille van het niet invoeren van buitenlandse zones; de verbinding met Brugge loopt over Gent. • In Gent ontbreekt de autosnelweg richting Mechelen; de rest is wel aanwezig. • Ook in Li`ege zijn in het ideale netwerk minder wegen voorzien dan in het bestaande netwerk. Deze (onvolledige) lijst van voorbeelden toont aan dat het bestaande netwerk wel degelijk is voorzien op een verkeersstroom van kern naar kern. Het is duidelijk niet hier dat zich een probleem situeert. Naast de radiale structuur in het ideale netwerk zijn nog andere structuren te herkennen. Minder duidelijk, maar mits een soepel oog ook zichtbaar, is een circulaire structuur rond de grootste kernen of een rasterstructuur elders. Deze wegen uit het ideale netwerk zijn echter veel minder vaak terug te vinden in het bestaande netwerk: • Er kan een circulaire structuur worden waargenomen rond Brussel, de grootste kern: een deel loopt in het noorden van Leuven over Mechelen naar Aalst, een deel in het zuiden rond Nivelles. Enkel van het zuidelijke deel is een stuk terug te vinden. Op nog grotere afstand is (vooral in netwerk 2) een tweede (halve) cirkel zichtbaar: de snelweg vanaf Antwerpen naar Hasselt en een stuk in het verlengde hiervan in Walloni¨e. • De verbinding van Mechelen naar Gent zorgt tussen de twee grote kernen Brussel en Antwerpen voor een extra snelweg en cre¨eert hier een rasterstructuur. • In Noord-Limburg ontstaat een rasterstructuur door de snelwegen met noord-zuid ori¨entatie en de snelwegen met oost-west ori¨entatie. • Vooral in netwerk 2 is rond Antwerpen een circulaire structuur te herkennen. Voorbeelden van basisnetwerken werden eerder al vermeld in hoofdstuk 2; hun eigenschappen zijn beschreven in [Immers 2004a]. Radiale netwerken, zoals het huidige, worden gekenmerkt door een hoge centraliteit, waardoor het centrale punt — in het Belgische geval vooral Brussel — zeer veel verkeer verwerkt. In raster- of cirkelstructuren neemt de centraliteit daarentegen sterk af. Bovendien zorgt een rasterstructuur of een combinatie van radiale en circulaire structuren ervoor dat de maaswijdte in het netwerk niet te groot is. Dit is ook zichtbaar in
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
77
de roadnet netwerken. Een kleinere maaswijdte (vooral in de drukke gebieden) heeft het grote voordeel van ontvlochten verkeer en terugvalopties op grote schaal. Hiermee wordt bedoeld dat doorgaand verkeer de grote kernen kan mijden en in geval van congestie kan een alternatieve (maar dichtbij gelegen) route worden gekozen. De tekortkoming in het bestaande netwerk is vooral van deze laatste categorie: het netwerk is te centraal geori¨ enteerd.
8.2
Aanbevelingen
Beide methodes bieden twee heel verschillende invalshoeken. Arno gaat sterk uit van een ontwerp met kernen en richt zich vooral op een goede verbindingskwaliteit hiertussen; de kleinere kernen krijgen minder aandacht. Roadnet daarentegen onderzoekt alle verplaatsingen, ook deze uit de kleinste kernen, en houdt daarbij rekening met de totale capaciteit. Het houdt anderzijds wel geen rekening met verschillende niveaus en ontwerpt een netwerk dat niet geheel samenhangend is. Arno zorgt ervoor dat elk niveau afzonderlijk een kwalitatief, samenhangend netwerk heeft. Beide methodes hebben hun voor- en nadelen. Het is hoe dan ook interessant om de bevindingen te combineren. Ondanks het grote verschil in aanpak ontdekken de twee ontwerpmethodes drie tekortkomingen in het huidige netwerk die in beide zeer gelijkaardig zijn. Op basis hiervan kunnen de grootste gebreken worden samengevat: • Beide methodes geven aan dat een tweede ring rond Brussel noodzakelijk is. Een mogelijk trac´e wordt gevonden langs de kernen Aalst – Mechelen – Leuven – Wavre – Nivelles. De ring wordt gerechtvaardigd zowel door de verbindende functie tussen deze kernen, als door de doorstroomfunctie. In het huidige netwerk neemt Brussel een zeer centrale positie in en verdeelt veel verkeer over het land, ook het verkeer dat niet aan de stad zelf is gerelateerd. Met een extra ring wordt de huidige ring rond Brussel voor een groot deel ontlast van dit doorgaand verkeer en kan hij meer de functie vervullen van verdeler van het verkeer over de stad. Een ander bijzonder groot voordeel is dat in het netwerk rond Brussel verschillende terugvalopties ontstaan. In combinatie met de radiale uitvalswegen kan op meerdere plaatsen worden gewisseld van autosnelweg in het geval dat dit nodig is. • Limburg is qua autosnelwegennet onderbedeeld; er is een veel te grote afstand tussen de snelwegen. Vooral het noorden van de provincie (en het zuiden van de provincie Antwerpen) is in dit opzicht benadeeld. In beide methodes is een verbinding aanwezig van Hasselt naar het noorden (naar bijvoorbeeld Lommel) en van hieruit naar Antwerpen en Turnhout. De hoge capaciteit van deze wegen in roadnet geeft aan dat ze volgens de verbindingsfunctie gerechtvaardigd zijn. De voordelen van een dergelijke uitbreiding liggen in een sterk verbeterde ontsluiting van Limburg, een (gedeeltelijke) ontlasting van de E313 en het cre¨eren van alternatieven en terugvalopties. • In de twee methodes wordt vastgesteld dat het huidige regionale wegennet te uitgebreid is. Bij arno wordt aangevoeld dat de kwaliteit vaak te klein is; bij roadnet blijkt dat de weglengte ruim te groot is. Een uitgebreid regionaal netwerk is uiteraard geen probleem; het zorgt voor veel directe verbindingen en samenhang en benadert dichter het maximaal verbonden netwerk. De gebruiker ondervindt hiervan de voordelen
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
78
in termen van verplaatsingsafstanden. Het is echter een probleem als het wegennet te versnipperd wordt en de kwaliteit hieronder leidt. Het zou beter zijn om een beperkter aantal regionale verbindingen te selecteren en hierop een hoge kwaliteit garanderen. Regionale verkeersstromen worden hierdoor beter gebundeld dan in het huidige netwerk en er ontstaan schaalvoordelen. Een nadeel is het verlies van directe verbindingen, maar met roadnet is gebleken dat een omweg niet noodzakelijk tot hogere reistijden moet leiden zodat aan de gebruikers uiteindelijk een betere globale kwaliteit kan worden geleverd. Voorgaande drie punten komen in beide methodes naar voor en zijn bijgevolg de belangrijkste. Daarnaast worden in iedere methode afzonderlijk nog een paar tekortkomingen ontdekt; de volgende twee zijn zeker interessant en het vermelden waard: • Met roadnet wordt ondervonden dat er veel te weinig autosnelwegen zijn met bovendien een te grote maaswijdte. In het huidige netwerk is vooral een kern-naar-kern structuur aanwezig, met als gevolg de grote maaswijdte. Er is een gebrek — zeker in dicht bewoonde gebieden als de Vlaamse ruit — aan voldoende dwarse verbindingen, wat resulteert in grote intensiteiten rond de grote kernen en onvoldoende terugvalopties. Een verbetering kan worden aangebracht door, naast de radiale structuur rond grote kernen, meer circulaire structuren en elders rasterstructuren te voorzien. De eerder aangehaalde voorbeelden van een tweede ring rond Brussel en de nieuwe autosnelwegen in Noord-Limburg zijn oplossingen in die richting. In een verder stadium kan worden gedacht aan een derde ring rond Brussel en/of een tweede ring rond Antwerpen (beide zichtbaar in de roadnet netwerken). Ook de oost-westverbinding die tussen Antwerpen en Brussel loopt is een mogelijkheid hiertoe. • Een probleem dat opduikt bij arno is de gebrekkige kwaliteit van parallelwegen, vooral op de verbindingen die worden aangeduid in Tabel 5.2. Parallelwegen zijn regionale wegen die parallel lopen met een autosnelweg. Het ontbreken hiervan in combinatie met een te korte afstand tussen toegangspunten zorgt voor een overbelasting van de snelwegen. Parallelwegen zouden het lokale en regionale verkeer kunnen opvangen en het overige verkeer naar de opritten leiden. Een voorbeeld van dit systeem wordt gevonden in de eerder vermelde aanpak bij het aanleggen van de snelweg Antwerpen – Knokke met weinig toegangspunten en een parallelweg. Een andere veelbelovende mogelijkheid is ontvlechting, waarbij nationale en regionale stromen gescheiden worden afgewikkeld op dezelfde weg. Tot slot nog enkele randbemerkingen: • De verbinding Antwerpen – Brugge is aanwezig bij arno, maar niet bij roadnet. In het huidige netwerk wordt de snelweg aangelegd. Het feit dat hij niet aanwezig is bij roadnet is waarschijnlijk vooral te wijten aan het ontbreken van vrachtverkeer in de invoergegevens. De weg verbindt de havens van Antwerpen, Gent en Zeebrugge en met completere gegevens was hij waarschijnlijk ook in roadnet voorzien. • Hoewel in beide methodes een rechtstreekse verbinding Brussel – Kortrijk is voorzien en deze ontbreekt in het bestaande wegennet, wordt dit toch minder als een probleem ervaren. In arno wordt deze relatie verlegd over Gent, waarmee voldoende kwaliteit
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
79
wordt geleverd. In roadnet wordt de snelweg wel voorzien, maar slechts met een kleine capaciteit, zodat ook hier het weglaten van de link aanvaardbaar is. • In het zuiden van Walloni¨e worden in beide ontwerpen enkel de verbindingen vanuit Namur en Li`ege voorzien, net zoals in het bestaande netwerk. Qua capaciteit kunnen deze verbindingen dus zeker voldoen, maar de ontsluiting blijft op die manier beperkt. Er werd echter eerder al opgemerkt dat hier in het huidige netwerk veel expreswegen zijn voorzien zodat de ontsluiting toch voldoende is en twee snelwegen volstaan. • De verbinding ten zuiden van Charleroi richting Franse grens en Charleville-M´ezi`eres is in beide ontwerpen vermeld, zelfs met een hoge capaciteit in roadnet wat de verbinding rechtvaardigt. Er zijn echter plannen voor de aanleg hiervan, zoals reeds vermeld bij arno.
8.3
Bedenkingen
Beide methodes zijn afgerond en hebben enkele interessante conclusies opgeleverd. Het is nuttig nog even terug te blikken op de uitwerking en de resultaten en enkele bedenkingen hierbij te formuleren. Een eerste punt van kritiek betreft de invoergegevens, die op drie punten gebrekkig zijn. Ten eerste bevatten ze enkel het woon-werk- en het woon-schoolverkeer. Deze verplaatsingen zijn slechts een deel van het totaal en bijgevolg wordt de hoeveelheid verkeer in het netwerk onderschat. Het is wel zo dat deze verplaatsingen het belangrijkst zijn voor de ochtendspitsperiode. In arno is met een uitbreiding getracht dit nadeel gedeeltelijk weg te werken door extra kernen in te voeren. Ten tweede zijn de gegevens afkomstig van gemeten waarden, die worden be¨ınvloed door het huidige netwerk. Het effect hiervan is soms duidelijk merkbaar in beide methodes; de ontworpen netwerken zijn daarom niet helemaal onafhankelijk en kunnen niet volkomen ideaal worden genoemd. Bovendien is het zo niet mogelijk een toekomstig netwerk te ontwikkelen. Ten derde is het niet geheel duidelijk in welke tijdspanne de verplaatsingen zich voordoen. Voor arno is de invloed hiervan heel beperkt; de gegevens worden gewoon gebruikt om een rangschikking te maken. Voor roadnet heeft dit wel nadelige gevolgen: het aantal verplaatsingen per uur dient als invoer en kan op deze manier niet correct worden bepaald. Door onderzoek van de kwaliteitsindicatoren kan worden geverifieerd dat de resultaten realistisch zijn, maar het is een ongemak. Naast de invoergegevens heeft ook de gebruikte zone-indeling een invloed in de resultaten. Bij arno wordt gewerkt met een indeling in nodale gebieden en gemeenten; bij roadnet met een indeling in gemeenten. Het is de vraag of met een andere indeling misschien andere resultaten hadden kunnen worden bereikt. De indelingen bij arno zijn in overeenstemming met het niveau en lijken logisch. De keuze bij roadnet werd gemaakt op basis van het aantal kernen; er werd een vergelijkbaar aantal als in Nederland gekozen. Het is mogelijk dat het gebruik van nodale gebieden een ander beeld schetst: een kleinere dichtheid van kernen zal een grotere bundeling mogelijk maken en waarschijnlijk ontstaat een minder vernipperd netwerk van wegen met enorme capaciteiten. De invloed is uiteindelijk moeilijk in te schatten. Tenslotte is in het gegeven ontwerp nogal ´e´enzijdig aandacht besteed aan het autowegennet. De integratie met andere vervoerswijzen blijft beperkt tot het selecteren van grote
HOOFDSTUK 8. VERGELIJKING EN AANBEVELINGEN
80
poorten bij de uitbreiding van het arno proces. Hier liggen mogelijkheden tot verbetering, bijvoorbeeld voor het ontwerp van een multimodaal netwerk. Na uitwerking blijken vooral de gegevens niet altijd optimaal voor het uitgevoerde onderzoek, vooral in het geval van roadnet. Met verbeterde invoergegevens wordt een toekomstontwerp mogelijk en kunnen correctere voorspellingen worden gemaakt. Met de gestelde gebreken in gedachten zijn de resultaten van het uitgevoerde onderzoek echter zeker waardevol.
8.4
Besluit
In dit hoofdstuk worden uiteindelijk aanbevelingen geformuleerd voor het huidige netwerk en wordt het doel van de thesis bereikt. Door vergelijking van het huidige netwerk met ideale netwerken, ontworpen met twee verschillende methodes, worden tekortkomingen blootgelegd. De arno methode focust op een goede verbinding tussen kernen; roadnet ontwerpt een netwerk met de HB-gegevens als invoer door het optimaliseren van de kosten. Als de resultaten worden vergeleken, blijkt dat beide methodes op drie punten overeenkomen: de aanleg van een tweede ring rond Brussel, de aanleg van een snelwegennet in (Noord-)Limburg en het optimaliseren van het regionale netwerk. De sterkste verbeteringen voor het huidige netwerk kunnen volgens dit onderzoek op deze drie punten worden gerealiseerd. Daarnaast wordt in arno het ontbreken van kwalitatieve parallelwegen en in roadnet het tekort aan snelwegen aangekaart. De resultaten kunnen eventueel worden verbeterd door het gebruik van geschiktere invoergegevens.
Hoofdstuk 9
Besluit In het vorige hoofdstuk is het doel van deze thesis bereikt: de vergelijking van het Belgische wegennet met twee ideale netwerken heeft geleid tot het identificeren van een aantal tekortkomingen. Hier liggen ook de grootste mogelijkheden liggen tot verbetering. In het eerste deel wordt met het arno proces een functioneel netwerk gemaakt en het projecteren hiervan leidt tot ontdekken van tekortkomingen. In het tweede deel wordt een ideaal netwerk ontworpen met roadnet, wat zowel cijfermatig als structureel kan worden vergeleken met het bestaande netwerk. Bij het vergelijken van de resultaten in deel 3 valt op dat er enkele parallelle conclusies worden getrokken, uit nochtans twee redelijk verschillende processen. Dit versterkt het gevoel dat de aanbevelingen wel degelijk een verschil kunnen maken. De drie voornaamste verbeteringen zijn uiteindelijk: het aanleggen van een tweede ring rond Brussel, de uitbreiding van het snelwegennet in Limburg en het optimaliseren van het versnipperde regionale wegennet. Dit onderzoek toont aan dat het ontwerpen van ideale netwerken wel degelijk relevant is en praktisch nut heeft bij het evalueren van bestaande netwerkstructuren. Er zijn op echter een aantal punten in deze studie waar zeker verbetering mogelijk is. Het duidelijkste minpunt betreft de gebruikte invoergegevens: ze bevatten niet alle motieven, de periode is te vaag en het zijn meetgegevens waardoor de invloed van het huidige netwerk (te) sterk doorweegt. Het gebruik van een geschikte HB-matrix die een ideaal gewenste situatie beschrijft, kan daarom al een sterke verbetering zijn. Er zijn verder nog andere uitbreidingen mogelijk van dit onderzoek; er kan bijvoorbeeld worden gedacht aan het betrekken van andere vervoerswijzen voor het ontwerp van een multimodaal netwerk. Als toekomstvoorspellingen voorhanden zijn, wordt het ook mogelijk om een netwerk te ontwikkelen voor een toekomstige periode. In het arno proces kan dan worden gewerkt met het scenariospoor om de toekomstige situatie te evalueren. Omwille van de sterke relatie tussen ruimtelijke ordening en het verplaatsingspatroon, kan tenslotte de aanleg van een ideaal toekomstig transportnetwerk ertoe bijdragen dat een preferenti¨ele ruimtelijke ordening in de toekomst verwezenlijkt kan worden.
81
Bibliografie [Boyce 1988] D.E. Boyce, L.J. LeBlanc, K.S. Chon, Network Equilibrium Models of Urban Location and Travel Choices: a Retrospective Survey, Journal of Regional Science Vol. 28 No. 2, 1988 [Immers 2002] L.H. Immers, B. Egeter, Het Onderliggend Wegennet als Redmiddel tegen Verkeerinfarct, Verkeerskunde, 2002 [Immers 2004a] L.H. Immers, J.E. Stada, Verkeers- en Vervoersystemen: Verplaatsingsgedrag, Verkeersnetwerken en Openbaar Vervoer, cursustekst Katholieke Universiteit Leuven, 2004 [Immers 2004b] L.H. Immers, B. Egeter, R. van Nes, Transport Network Planning: Theoretical Notions, Transportation Engineers’ Handbook, M. Kutz, 2004 [Lismont 1998] J. Lismont, S. Logghe, Evaluatie en Toepassing van een Methodiek om een Openbaar Vervoernetwerk te Ontwerpen op Nationale en Gewestelijke Schaal, eindwerk Katholieke Universiteit Leuven, 1998 [Magnanti 1984] T.L. Magnanti, R.T. Wong, Network Design and Transportation Planning: Models and Algorithms, Transportation Science Vol.18 No.1, 1984 [Meeuwissen 2003] A.M.H. Meeuwissen, Exchange between Congestion Cost and Cost for Road Infrastructure, TNO Inro Department of Traffic and Transport, 2003 [Neutelings 1988] W.J. Neutelings, De Ringcultuur, Vlees en beton 10, 1988 [RSV 1997] Anoniem, Ruimtelijk Structuurplan Vlaanderen, Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap Afdeling Ruimtelijke Planning , 1997 [SDER 1999] Anoniem, Sch´ema de D´eveloppement de l’Espace R´egional, Minist`ere de la R´egion Wallonne, 1999 [Snelder 2003] M. Snelder, Optimalisatiealgoritme voor het Ontwerpen van Wegennetwerken: Methode en Toepassing, eindwerk Technische Universiteit Delft, 2003 [Steenbrink 1974] P.A. Steenbrink, Optimization of Transport Networks, John Wiley & Sons New York, 1974 [Vanhove 2003] F.L.B. Vanhove, M.J.G. De Ceuster, Analyse van de Mobiliteit op de Belgische Autosnelwegen, Transport & Mobility Leuven, 2003
82
BIBLIOGRAFIE
83
[van Nes 2002] R. van Nes, Design of Multimodal Transport Networks, A Hierarchical Approach, proefschrift Technische Universiteit Delft, 2002 [Vonk 2005] T. Vonk, R. de Jong, M. Duijn, L.H. Immers, De ARNO Methodiek in Zes Stappen, TNO Inro, 2005