Institutionalisation

Functionele architectuur

voor gebiedsgerichte modelomgeving

REGIONALE SCENARIOBOUWER

Regionale ScenarioBouwer Samenstelling rapport: Rik van Grol (Significance) Ronald van Katwijk (TNO) Ernst Scheerder (AVV) Theorieontwikkeling: Grontmij Arane Goudappel Coffeng Bureau Onderweg Witteveen en Bos Significance TNO DHV Arcadis AVV Gemeente Amsterdam Gemeente Rotterdam Gemeente Utrecht Rijkswaterstaat RD Oost-Nederland Rijkswaterstaat RD Zuid-Holland

PM-2188-AVV

31 oktober 2006

Voorbereid voor Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer

Voorwoord

Het ontwikkelen van een zogenaamde Regionale ScenarioBouwer (RSB) is een belangrijke stap in de ontwikkeling van operationele verkeersbeheersing. Samen met de Regionale BenuttingsVerkenner en zowel BOSS off-line als BOSS on-line vormt deze een totaalpakket dat het gat tussen beleid en operationele verkeersbeheersing vult. Het brengt structuur en verband aan tussen modellen waardoor overzicht en inzicht ontstaat. Dit is met name van belang voor klanten van de RSB, de wegbeheerders.

Dit rapport is het resultaat van een serie workshops tussen een aantal marktpartijen, AVV en een aantal wegbeheerders. Het rapport legt het concept van en de eisen aan het zogenaamde RSB instrumentarium vast voor zover dit op dit moment mogelijk is. Het detailniveau zal dan ook minder groot zijn waar er tot op heden minder met zekerheid vast te stellen is.

Het rapport beschrijft allereerst het RSB concept en positioneert het binnen de Architectuur voor VerkeersBeheersing. Daarna vervolgt het rapport met het vastleggen van de eisen die aan het RSB instrumentarium worden gesteld opdat verschillende RSB projecten resultaten opleveren van vergelijkbare kwaliteit.

Dit document is met name bedoeld om de aan een RSB instrumentarium te stellen eisen, zoals deze door de betrokken partijen zijn geformuleerd, vast te leggen en deze verder te communiceren Het voornaamste publiek van dit document betreft de verantwoordelijken en de betrokkenen bij de formulering van regelscenario’s en het document dient dan ook als leidraad bij de uitvoering van RSB studies. Het is een eerste versie van de RSB.

Doorontwikkeling van de RSB blijft gewenst en noodzakelijk. Deze ontwikkeling is bij voorkeur een gezamenlijke inspanning van ‘modeleigenaren’ en ‘probleemeigenaren’. Probleemeigenaren zijn met dit rapport in staat aan te geven waar kennis verder ontwikkelt zou moeten worden. Het stimuleren van het marktinitiatief gaat hiermee samen.

Met de informatie/kennis/inhoud van dit rapport kunnen pilots worden gestart ten behoeve van de doorontwikkeling van de Regionale Scenariobouwer

Voor informatie over de Regionale Scenariobouwer en dit document kunt u contact opnemen met Ernst Scheerder (AVV, [email protected]) en de auteurs.

iii

mailto:[email protected]

Inhoud

Voorwoord ................................................................................................................ iii Samenvatting............................................................................................................ vii

HOOFDSTUK 1 Inleiding ...........................................................................................1

HOOFDSTUK 2 Het RSB concept ..............................................................................3 2.1 Wat is de RSB?.................................................................................................3 2.2 Plaats van de RSB in de AVB ..........................................................................3 2.3 Uitgangspunten RSB concept ...........................................................................5 2.4 De RSB in gebruik............................................................................................6

2.4.1 Kwadrant I: Directe implementatie regelscenario................................8 2.4.2 Kwadrant II: Bepaling netwerkeffecten regelscenario.........................9 2.4.3 Kwadrant III: Lokale inregeling regelscenario ....................................9 2.4.4 Kwadrant IV: Netwerk optimalisatie regelscenario...........................10

2.5 Samenvatting RSB concept ............................................................................10

HOOFDSTUK 3 Functionele eisen aan model en modelgebruik RSB......................13 3.1 Eisen RSB.......................................................................................................13

3.1.1 Eisen Invoer RSB...............................................................................13 3.1.2 Eisen RSB Instrumentarium ..............................................................13 3.1.3 Eisen Uitvoer RSB.............................................................................14

3.2 Modelgebruik in de RSB ................................................................................14 3.3 Kwadrant I: Eisen voor directe implementatie regelscenario .........................15 3.4 Kwadrant II: Eisen voor bepaling netwerkeffecten met de RBV ...................16

3.4.1 Eisen aan het macroscopische model.................................................16 3.4.2 Input eisen macroscopisch model ......................................................17 3.4.3 Output eisen macroscopisch model....................................................17

3.5 Kwadrant III: Eisen voor locale inregeling met een RSB-model ...................18 3.5.1 Eisen aan het microscopische model .................................................18 3.5.2 Input eisen microscopisch model.......................................................20 3.5.3 Output eisen microscopisch model ....................................................20 3.5.4 Proceseisen gebruik microscopisch model ........................................21

3.6 Kwadrant IV: Eisen voor netwerk optimalisatie regelscenario met RBV en RSB-modellen............................................................................................22 3.6.1 Voorstel voor een RSB-architectuur ..................................................23 3.6.2 Voorstel schakeling tussen microscopisch en macroscopisch

model. ................................................................................................25

HOOFDSTUK 4 Conclusies ......................................................................................29

v

Regionale Scenariobouwer

REFERENTIES............................................................................................................. 31 Referentie lijst .......................................................................................................... 33 Bijlage Invoer/uitvoer RSB...................................................................................... 35

vi

Samenvatting

Binnen dynamische verkeersmanagement is het maken van regelscenario’s en de daarbij behorende schakelschema’s een activiteit die qua complexiteit van zeer eenvoudig tot zeer complex varieert. Aan de complexe kant van dit spectrum is het gebruik van ondersteunende modelinstrumenten wenselijk. Dit rapport beschrijft het concept van een dergelijk instrumentarium (de Regionale ScenarioBouwer: RSB) en de eisen die daaraan gesteld worden.

Dit rapport, dat wordt geschreven in opdracht van Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer (AVV), is een poging om de resultaten van een reeks workshops te structureren en als zodanig een eerste concept voor de RSB neer te leggen. De reeks van vier workshops gaven invulling aan de proceseisen, functionele modeleisen, invoer- en uitvoereisen en toetsingseisen die een onderdeel van de RSB vormen. De workshops waren uitgevoerd door en met een negental adviesbureaus samen met een vijftal wegbeheerders. De aanleiding voor de workshops was een marktinitiatief in 2004 door negen bureaus om de functionele eisen van de RSB op te stellen.

Marktpartijen • Grontmij: Nick Cohn, Rob van Hout • Arane: Jaap van Kooten • Goudappel Coffeng: Job Birnie, Marcel Westerman • Bureau Onderweg: Marcel Schoemakers • Witteveen en Bos: Werenfried Spit, Jan Willem Goemans • RAND Europe: Rik van Grol • TNO: Ronald van Katwijk • DHV: Wim van der Hoeven, Theun Schaaf • Arcadis: Erik Wegh

Adviesdienst • AVV: Ernst Scheerder, Henk Taale, Marco Schreuder, Henk Schuurman

Wegbeheerders • Gemeente Utrecht: Albert Rijkse • Gemeente Rotterdam: Will Clerx • Gemeente Amsterdam: Kees Schreuders • RWS RD Oost-Nederland: Emiel Janssen

vii


• RWS RD Zuid-Holland: Peter Besselink

Het rapport bestaat uit twee gedeelten. Het eerste gedeelte beschrijft het RSB concept, waarbij de omgeving waarbinnen een RSB instrumentarium moet functioneren wordt vastgelegd. In het tweede gedeelte worden de functionele eisen die aan een RSB instrumentarium worden gesteld weergegeven, opbouwend van eenvoudig tot complex. In de eenvoudige situatie is in feite geen RSB nodig. In de complexe situatie vindt er een samenspel plaats van macroscopische en microscopische modellen. De resultaten van de RSB zijn de geschatte effecten van regelscenario’s en de daarbij behorende schakelschema’s.

Dit rapport is een stap in de richting van een praktisch instrumentarium, maar er zijn nog vele aspecten die verder ontwikkeld dienen te worden. Voor een groot deel zal de praktijk moeten uitwijzen hoe de verdere ontwikkeling gaat.

viii

HOOFDSTUK 1 Inleiding

Tussen het plannen en aanleggen van dynamische verkeersmanagement maatregelen en het actief inzetten daarvan in het dagelijkse verkeer zit een stap die inzet van de maatregelen formaliseert en daarmee de vraag “Wanneer en hoe worden de maatregelen ingezet?” beantwoordt. Het maken van regelscenario’s en de daarbij behorende schakelschema’s is een activiteit die qua complexiteit van zeer eenvoudig tot zeer complex varieert. Aan de complexe kant van dit spectrum is het gebruik van ondersteunende modelinstrumenten daarom wenselijk. Dit rapport beschrijft het concept van een dergelijk instrumentarium (de Regionale ScenarioBouwer: RSB) en de eisen die daaraan gesteld worden.

Dit rapport wordt geschreven in opdracht van Rijkswaterstaat Adviesdienst Verkeer en Vervoer (AVV) in het kader van de Architectuur voor VerkeersBeheersing (AVB). Het rapport sluit enerzijds aan op de ontwikkeling van de Regionale BenuttingsVerkenner (RBV) en anderzijds op de inzet van regelscenario’s in de praktijk op het rijkswegennet (BOSS off/on-line). De inzet van regelscenario’s op het regionale wegennet dient nog nader te worden gedefinieerd.

Dit project bouwt voort op de resultaten van een reeks van vier workshops die invulling gaven aan de proceseisen, functionele modeleisen, invoer- en uitvoereisen en toetsingseisen die een onderdeel van de RSB vormen [1]. De workshops waren uitgevoerd door en met een negental adviesbureaus samen met een vijftal wegbeheerders. De aanleiding voor de workshops was een marktinitiatief in 2004 door negen bureaus om de functionele eisen van de RSB op te stellen.

Marktpartijen • Grontmij: Nick Cohn, Rob van Hout • Arane: Jaap van Kooten • Goudappel Coffeng: Job Birnie, Marcel Westerman • Bureau Onderweg: Marcel Schoemakers • Witteveen en Bos: Werenfried Spit, Jan Willem Goemans • RAND Europe: Rik van Grol • TNO: Ronald van Katwijk • DHV: Wim van der Hoeven, Theun Schaaf • Arcadis: Erik Wegh

Adviesdienst • AVV: Ernst Scheerder, Henk Taale, Marco Schreuder, Henk Schuurman

1


Wegbeheerders • Gemeente Utrecht: Albert Rijkse • Gemeente Rotterdam: Will Clerx • Gemeente Amsterdam: Kees Schreuders • RWS RD Oost-Nederland: Emiel Janssen • RWS RD Zuid-Holland: Peter Besselink

De resultaten van de workshops zijn in een verslag vastgelegd. Daarnaast zijn er individuele verslagen van de workshops.

Het doel van dit document is tweeledig. Enerzijds dient het om het concept van de RSB neer te zetten op een wijze die inzicht verschaft aan iedere geïnteresseerde variërend van beleidsmensen tot modelontwikkelaars. Daarnaast dient het document de reeds geformuleerde eisen aan de RSB te structureren op een wijze die meer bij het gebruik van het instrument aansluit.

Hoofdstuk 2 presenteert het RSB concept waarbij niet alleen de RSB wordt beschreven, maar ook de plaats ervan in de AVB en het gebruik van de RSB in praktijk. Hoofdstuk 3 gaat in op de functionele eisen die aan het model en het modelgebruik worden gesteld in het kader van de RSB.

2

HOOFDSTUK 2 Het RSB concept

2.1 Wat is de RSB? De RSB is een “proces” dat tot doel heeft de inzet van dynamisch verkeersmanagement instrumenten volledig te specificeren zodat deze vervolgens daadwerkelijk kunnen worden ingezet. Dit proces wordt op twee manieren gefaciliteerd: (A) door het zgn. Werkboek Regelscenario’s, en (B) door het RSB instrumentarium. Het werkboek [2] is een handleiding dat steun biedt bij het opstellen van regelscenario’s voor alle situaties, van eenvoudig tot complex. Het RSB instrumentarium, waar dit rapport zich op richt, is met name bedoeld voor de hulp bij de complexere situaties: situaties waar het werken op basis van inzicht alleen niet voldoende is.

Het toepassen van de RSB levert de (geschatte) effecten van regelscenario’s als resultaat en de bijbehorende schakelschema’s die samen de inzet van dynamisch verkeersmanagement volledig specificeren. Een regelscenario heeft een bepaald doel en specificeert de inzet van de maatregelen onder bepaalde omstandigheden om dat doel te realiseren. Het schakelschema is een verkeerstechnische representatie van het regelscenario en beschrijft precies wat de gecoördineerde acties (in- en uitschakelen van maatregelen) zijn bij een bepaalde situatie. Het is ‘actief’ tijdens de inzet van het regelscenario en kan ‘geneste’ schakelschema’s bevatten die alternatieve “als … dan … regels” bevatten bij “overige” omstandigheden.

2.2 Plaats van de RSB in de AVB De Architectuur voor Verkeersbeheersing (AVB) is een leidraad voor het inzetten van verkeersmanagement. De AVB vormt de basis voor de ontwikkeling van verkeerskundige werkwijzen, applicaties en de technische infrastructuur, met als doelstelling om gezamenlijk en netwerkbreed een richting voor de lange termijn te kiezen waarbij de verkeerskundige problemen duurzaam worden beheerst.

De AVB bestaat uit vijf deelarchitecturen, te weten: de Verkeerskundige Architectuur, de Applicatie Architectuur, de Architectuur van de Technisch Installatie, de Informatie Architectuur, en de Organisatie Architectuur. Leidend voor de verkeerskundige basis is the Verkeerskundige Architectuur (VA).

De VA wordt gebruikt om aan te geven wat het doel is bij de toepassing van verkeers-management in een bepaald gebied of regio en met welke maatregelen dit bereikt kan worden. Het proces om de VA in te vullen is een proces dat loopt van algemene doelen naar de concrete inzet van maatregelen op straat. Het proces wordt ook wel gekenschetst volgens het kurkentrekkermodel dat in Figuur 2.1 is gevisualiseerd.

3


In het proces van doelen naar dagelijkse inzet van maatregelen worden er binnen de VA een viertal stappen onderscheiden:

I. Het neerzetten van maatregelen

II. Het specificeren van de maatregelinzet

III. Het off-line voorbereiden en onderhouden van de operationele inzet van de maat-regelen

IV. De operationele inzet van maatregelen

regelstrategieën

referentiekaders

regionale

regeltactieken

landelijke

regeltactieken

ingrijpen regelscenario’s

landelijke set

maatregelen

maatregelen

in regio

beleidsuitgangspunten

Wat? Hoe?

Waarmee?

knelpunten in regio

services

in regiobeoordelen

operationeleverkeersbeheersing

verkeerssituatie

RSB

RBV

BOSS offline

BOSS online

RBV RBV

Figuur 2.1 Visualisatie van het proces achter de verkeerskundige architectuur

In stap 1 wordt op basis van de waargenomen problemen, vastgestelde doelen en aanwezige middelen een grof plan opgesteld voor de inzet van dynamisch verkeersmanagement. Deze stap wordt uitvoerig beschreven in het werkboek “Gebiedsgericht benutten”. Het hulpmiddel bij deze stap is de Regionale BenuttingsVerkenner (RBV) [5]. De RBV ondersteunt de stappen uit het werkboek en geeft inzicht in de effecten van services.

In stap II wordt het ontwikkelde plan in detail uitgewerkt. Enerzijds met de stap ‘realiseer de maatregelen’ (zie bijlage C van het Werkboek Regelscenario’s), en

4

Het RSB concept

anderzijds met het opstellen van regelscenario’s en een schakelschema.. Het gaat hier om de RSB, met andere woorden het onderwerp van dit rapport.

In stap III worden de regelscenario’s geoperationaliseerd, dwz klaargemaakt voor on-line gebruikt, maar het gaat ook om onderhoud. In het geval van het hoofdwegennet (HWN) wordt er een model systeem ontwikkeld. Dit systeem wordt BOSS off-line genoemd. Voor het onderliggend wegennet (OWN) is iets dergelijks nog niet in ontwikkeling.

In stap IV wordt het operationeel verkeersmanagement uitgevoerd. Voor het HWN is hiervoor het systeem BOSS on-line in ontwikkeling. Voor het OWN is iets dergelijks nog niet in ontwikkeling.

De genoemde stappen zijn gedefinieerd om op een gestructureerde manier in gezamen-lijkheid met alle belanghebbenden van doelen tot operationeel verkeersmanagement te komen. Het is echter een leidraad, geen voorschrift. Dat wil zeggen dat het niet altijd nodig is om alle stappen in detail te doorlopen. Voor een eenvoudig probleem met een geringe uitstraling naar de omgeving kan een verkeerskundige die bekend is met het probleem onmiddellijk overgaan tot operationele inzet van maatregelen. Als het probleem echter complexer wordt en er verschillende belanghebbenden bij betrokken zijn dan helpt de VA om structuur te brengen en gezamenlijk stapsgewijs de beslissingen te nemen. Er zijn ook allerlei tussenvormen mogelijk. Het kan zijn dat een subset van de stappen in detail wordt uitgevoerd. Bijvoorbeeld wel gebiedsgericht benutten, maar geen RSB-stap. Andersom is ook mogelijk, nl. dat de gebiedsgericht benutten stap is overgeslagen en meteen met de RSB-stap wordt begonnen. Ook de RSB stap kan, afhankelijk van de wens meer of minder uitgebreid worden ingezet.

2.3 Uitgangspunten RSB concept In deze sectie kijken we naar de uitgangspunten van het RSB concept. Wat is de basis waarop de RSB werkt, wat zijn de eindproducten van de RSB, wat is in meer detail de relatie tussen de RSB en het werkboek regelscenario’s, en hoe definiëren we een aantal kernbegrippen.

Basisvereisten Het Werkboek Regelscenario’s stelt een tweetal eisen:

• Expliciet vastgelegde regeldoelen ⎯ het referentiekader (hiervoor is een aparte handleiding geschreven “Het referentiekader in gebiedsgericht benutten-projecten”).

• Een gemeenschappelijke netwerkvisie, oplossingsrichtingen en een maatregelpakket (inclusief financiën en een bestek voor de realisatie van de maatregelen).

Het doorlopen van een gebiedsgericht benutten project is uiteraard een goede manier om aan deze eisen te voldoen.

Eindproducten RSB Het eindproduct van de RSB is een in de regio direct inzetbaar regelscenario / schakel-schema. De RSB kan worden ingezet voor de ontwikkeling en evaluatie van regelscenario’s waarmee gelijktijdig maatregelen op het onderliggend én het hoofdwegennet kunnen worden aangestuurd. Tot dusver waren verkeersmanagement-

5


applicaties met name gericht op ofwel het hoofd ofwel het onderliggend wegennet. Binnen het RSB instrumentarium wordt dit onderscheid uitdrukkelijk niet gemaakt; het RSB instrumentarium richt zich op de gecoördineerde inzet van alle maatregelen in een regio, ongeacht de locatie van deze maatregelen.

Belangrijk is hier wel om vast te stellen wat we nu precies bedoelen met een regelscenario/schakelschema?

a. Definitie van regelscenario ⎯ Een regelscenario beschrijft in natuurlijke taal hoe een zich ontwikkelende, over het algemeen ongewenste, verkeerskundige situatie is te herkennen en op welke momenten welke handelingen verricht moeten worden ten einde deze situatie te voorkomen dan wel te verhelpen.

b. Definitie schakelschema ⎯ Een schakelschema is een formele representatie van een regelscenario. Een beschrijving in natuurlijke taal laat nogal wat ruimte voor interpretatieverschillen en is vaak onvolledig, waardoor een regelscenario niet eenduidig is over te zetten in een computeromgeving. Een goed schakelschema laat geen ruimte voor interpretatieverschillen.

RSB instrumentarium versus Werkboek Regelscenario’s Het Werkboek Regelscenario’s is een handleiding die de gebruiker bij de hand neemt om de stap van een gemeenschappelijke netwerkvisie met oplossingsrichting en maatregelpakket (kortom een ruwe schets hoe de problemen moeten worden aangepakt) naar een concreet regelscenario en schakelschema uit te voeren. Hoe eenvoudig deze stap in een specifiek geval ook mag zijn, het werkboek zou hier tenminste als checklist en ter toetsing kunnen functioneren.

Dit is anders bij het RSB instrumentarium. Dit is met name bedoeld voor de complexe situaties, waar je als mens het overzicht kwijtraakt. Het gaat dan om de interacties tussen maatregelen, maar ook om de overgang van lokale effecten naar netwerkeffecten, en om de overgang van een stabiel/statisch verkeersbeeld naar een dynamisch verkeersbeeld.

Het werkboek en het instrumentarium vullen elkaar aan. Het werkboek onderscheidt een 5-tal stappen

1. Opstarten

2. Voorbereiden

3. Ontwikkelen

4. Implementeren

5. Inzetten en evalueren

Het RSB instrumentarium speelt een belangrijke rol in stap 2 én stap 3. Het betreft in stap 2 de selectie en analyse van knelpuntenclusters en het detailleren van oplossingsrichtingen. Bij stap 3 is dit het ontwikkelen van het schakelschema en het beoordelen van de effecten van deze schakelschema’s/regelscenario’s.

2.4 De RSB in gebruik Bij het gebruik van de RSB komt onvermijdelijk de vraag op: “Hoe bepaal ik of, wanneer en hoe ik het RSB instrumentarium inzet in mijn project. Deze vraagt komt ten aanzien van het werkboek niet op omdat je dat altijd gebruikt.

6

Het RSB concept

Het beantwoorden van deze vraag is niet triviaal. Uiteindelijk blijft het een inschatting van de complexiteit, die gemaakt moet worden op basis van de beschikbare expertise (voor een expert zal een situatie minder snel te complex worden). Hieronder zal een zo duidelijk mogelijk beeld worden geschetst wat betreft de inzet van welk deel van het RSB instrumentarium.

Bij een enkelvoudig probleem, waarvoor één maatregel wordt ingezet en waarbij dynamiek geen grote rol speelt is het een ieder duidelijk dat het instrumentarium niet nodig is. Bij situaties met meerdere problemen, die bovendien afhankelijk zijn, waarbij een scala aan maatregelen wordt ingezet en waar dynamiek een belangrijke rol speelt is het duidelijk dat een RSB instrumentarium noodzakelijk is. Dit zijn de twee uitersten. Het gaat er om ook in het tussenliggende gebied het gebruik van het instrumentarium te verduidelijken

Uit bovenstaande valt reeds af te leiden dat het gaat om een toename van de complexiteit langs twee dimensies:

• Effect van de maatregel

• Dynamiek van het verkeer

Hieronder zullen de dimensies eerst nader worden toegelicht. Daarna zal een schema worden gepresenteerd dat het gebruik van het RSB instrumentarium in vier kwadranten opdeelt.

Effect van de maatregel Het effect van een maatregel strekt zich uit van lokaal niveau tot netwerk niveau. Twee of meerdere lokale problemen kunnen apart worden opgelost als ze onafhankelijk zijn, of als in ieder geval het effect van de maatregelen voor het ene probleem niet relevant zijn voor de oplossing van de andere problemen. Hierbij kunnen twee situaties worden onderscheiden; (A) een situatie van twee problemen van gelijke omvang en (B) een situatie met een lokaal probleem binnen het gebied van een netwerkprobleem. De situaties worden geïllustreerd in Figuur 2.2.

I

II

Situatie B Situatie A

I II

Figuur 2.2 Schets van de relatie tussen probleemgebieden: in situatie A gaat het om twee

probleemgebieden van vergelijkbare grootte waarvan de afhankelijkheid in twee situaties wordt geschets (I en II), in situatie B gaat het om een klein probleemgebied (I) dat door een groot brobleemgebied (II) wordt omgeven

Situatie (A) wordt geïllustreerd door twee probleemgebieden met een netwerkschets die in (I) aanmerkelijk minder afhankelijk zijn dan in (II). In Situatie (B) worden eveneens twee probleemgebieden getoond, maar in dit geval is het kleine probleemgebied (I) onderdeel van het andere veel grotere probleemgebied (II). Hierbij kan gedacht worden aan bijvoorbeeld een verkeerslichtenafstelling (I) in combinatie met een DRIP afstelling (II). Afhankelijk van de mate waarin de afstelling van (I) van belang is voor

7


de afstelling van (II) kunnen de twee probleemgebieden als onafhankelijk worden beschouwd.

Dynamiek van het verkeer Naarmate de dynamiek van het verkeer toeneemt, maar ook naarmate de dynamiek van de benodigde maatregelinzet toeneemt neemt de complexiteit toe en neemt ook de noodzaak om het RSB instrumentarium te gebruiken toe.

In het geval van de afstelling van bijv een verkeersregelinstallatie kun je er over discussiëren of het daarvoor gebruikte model onderdeel is van het RSB instrumentarium, maar binnen dit document zien we iedere vorm van modelgebruik als onderdeel van het RSB instrumentatrium.

Kwadrant indeling van het RSB-gebruik In Figuur 2.3 zijn de twee dimensies in een plaatje gezet, waardoor een kwadrant indeling is gecreëerd waarin de gebruiker zijn specifieke probleem kan plaatsen. In de volgende paragrafen zullen de vier kwadranten nader worden besproken.

Dynamiekvan hetverkeer

laag

hoog

Effect van de maatregellokaal netwerk

I

Directeimplementatieregelscenario

II

Bepalingnetwerkeffectenregelscenario

III

Lokale inregelingregelscenario

IV

Netwerkoptimalisatieregelscenario

Dynamiekvan hetverkeer

laag

hoog

Effect van de maatregellokaal netwerk

I

Directeimplementatieregelscenario

II

Bepalingnetwerkeffectenregelscenario

III

Lokale inregelingregelscenario

IV

Netwerkoptimalisatieregelscenario

Figuur 2.3 Kwadrant indeling van regelscenario’s

2.4.1 Kwadrant I: Directe implementatie regelscenario Dit kwadrant wordt gekenmerkt door een beperkt netwerkeffect, een lage dynamica van het verkeer en één of slechts enkele maatregelen. Het bepalen hoe de maatregelen in deze situatie het beste kunnen worden ingezet is iets dat, zeker door een verkeerskundige die met de situatie bekend is, zodanig eenvoudig is dat hiervoor geen model nodig is. Lokale kennis, aangevuld met eventueel meetdata is voldoende om een inschatting te maken.

Hierbij valt te denken aan de volgende situaties:

• een rotonde die van één zijde teveel verkeer te verwerken krijgt (plaatsing van een verkeersafhankelijk doseerlicht is voldoende om een dergelijke situatie op te lossen;

• een locatie waar het verkeer moeilijk op gang komt (kop van een congestie) kan door spitsteam met behulp van opzwaaien worden verbeterd.

8

Het RSB concept

Ook kan binnen dit kwadrant worden gedacht aan combinaties van maatregelen waarvan zowel de werking als de instelling op basis van expertkennis uit te voeren is. Dergelijke maatregelinzet kan zonder het gebruik van de RSB worden uitgewerkt en ingevoerd.

Ten alle tijde kan worden overwogen of de inzet van een maatregel of een combinatie van maatregelen kan worden ingeschat zonder gebruik te maken van het RSB instrumentarium. Het voordeel is dat de maatregelen sneller kunnen worden ingezet en er ook een kostenbesparing is. Als de uitwerking van de maatregelen (bij nader inzien) niet kan worden overzien of ongewenste consequenties blijkt te hebben, dan moet overwogen worden om de maatregelinzet in kwadrant II of III door te rekenen.

Typische maatregelen in dit kwadrant zijn (zeker bij inzet als losse maatregel):

• spitsteam

• rotondedosering

• verkeersregelinstallatie (centraal gecoördineerd)

• toeritdosering

• ...

2.4.2 Kwadrant II: Bepaling netwerkeffecten regelscenario Dit kwadrant wordt gekenmerkt door een relatief lage dynamica van het verkeer, maar ook door maatregelen die een significant netwerkeffect hebben. Het is niet meer voldoende om lokaal de effecten te bepalen. Met andere woorden: een maatregel (pakket) komt in dit kwadrant terecht als de consequenties van de inzet op de rest van het netwerk niet langer door een expert in te schatten zijn.

Het meest sprekende voorbeeld van een dergelijke maatregel is een Dynamisch Route Informatie Paneel (DRIP). De werking van één DRIP valt weliswaar nog goed te volgen, maar als er maatregelen aan worden toegevoegd, dan verdwijnt dit inzicht snel. Het gaat dus om combinaties van lokale maatregelen met netwerkmaatregelen, of om een groot aantal lokale maatregelen die binnen elkaars invloedsgebied liggen.

Typische maatregelen in dit kwadrant zijn (zeker bij inzet als losse maatregel):

• Dynamisch Route Informatie Paneel (DRIP);

• In combinatie met een spitsteam

• In combinatie met een verkeersregelinstallatie (centraal gecoördineerd)

• In combinatie met een toeritdosering

• ...

2.4.3 Kwadrant III: Lokale inregeling regelscenario Dit kwadrant wordt gekenmerkt door een relatief hoge dynamica van het verkeer, bij een inzet van maatregel(pakketten) die een gering netwerkeffect hebben. In vergelijking met kwadrant I is het niet mogelijk de consequenties van de maatregelen te overzien.

Een voorbeeld hiervan is de combinatie van verschillende verkeersregelinstallaties, bijv gecoördineerde regelingen. Combinaties van maatregelen horen hier ook bij,

9


bijvoorbeeld een toeritdoseerinstallatie in combinatie met dynamische snelheids-informatie.

• Gecoördineerde regelingen

• Tovergroen

• Gekoppelde TDI

• ...

2.4.4 Kwadrant IV: Netwerk optimalisatie regelscenario Dit kwadrant wordt gekenmerkt door een relatief hoge dynamica van het verkeer in combinatie met de inzet van maatregel(en)(pakketten) die een significant netwerk effect hebben. Het gaat in feite om situaties uit kwadrant II en III die worden gecombineerd.

Het functionele onderscheid tussen kwadranten II, III en IV is niet heel groot. Het nut van het onderscheid wordt met name duidelijk bij het gebruik van het RSB instrumentarium zoals dat zal worden besproken in hoofdstuk 3.

Voorbeelden van maatregelcombinaties die in dit kwadrant thuishoren zijn:

• Dynamisch Route Informatie Paneel (DRIP);

• In combinatie met gecoördineerde regelingen

• In combinatie met tovergroen

• In combinatie met gekoppelde TDIs

• ...

2.5 Samenvatting RSB concept Het RSB concept gaat over het concretiseren in de vorm van schakelschema’s en regelscenario’s van voorgenomen dynamisch verkeersmanagement oplossingen. Hiervoor is er enerzijds een werkboek en anderzijds het RSB instrumentarium. Dit rapport beschrijft de eisen die aan een dergelijk instrumentarium worden gesteld.

In dit hoofdstuk was een belangrijk onderwerp het bepalen of gebruik van het RSB instrumentarium voor een specifiek geval wel of niet nodig/aan te raden is. In het onderstaande figuur is een eenvoudige beslisboom opgesteld die kan worden gevolgd.

10

Het RSB concept

(II) Bepaling netwerkeffecten

regelscenario

(III) Lokale inregeling

regelscenario

hoog

(IV) Netwerk optimalisatie regelscenario

effect maatregel

effect maatregel

(I) Directeimplementatie regelscenario

laag dynamiek verkeer

netwerklokaal netwlokaal erk

Figuur 2.4 Beslisboom voor de bepaling van het relevante kwadrant

11

HOOFDSTUK 3 Functionele eisen aan model en modelgebruik RSB

Het RSB instrumentarium is een set van modellen die de gebruiker helpen om een regelscenario voor te bereiden en met name om deze te toetsen. In tegenstelling tot de Regionale BenuttingsVerkenner die door AVV is gerealiseerd, is het RSB instrumentarium een set van modellen die in de markt is of wordt gerealiseerd. Waar AVV bij de RBV de regie voert, kan zij bij de RSB enkel stimulerend en coördinerend optreden. Om een willekeur aan resultaten van de RSB te voorkomen, is het daarom van belang een aantal eisen op te stellen waaraan het RSB instrumentarium moet voldoen. Deze eisen zijn door een aantal marktpartijen in samenwerking met AVV opgeteld en vormen de basis voor dit hoofdstuk.

Het doel van de eisen is het scheppen van randvoorwaarden zonder de bewegingsvrijheid al te zeer in te perken. Soms zullen de eisen dus relatief abstract blijven. In andere gevallen zullen ze zeer specifiek zijn.

In de lichtgele kaders zijn de eisen geformuleerd die de te modelleren maatregelen stellen aan de modellen. De lichtgroene kaders zijn gebruikt voor de uitwerking van voorbeelden.

3.1 Eisen RSB

3.1.1 Eisen Invoer RSB In feite is de invoer van de RSB de uitvoer van de voorgaande stap, het GGB project met de toepassing van de RBV. De gegevens van de RBV die nodig zijn voor de RSB bestaan uit

• De nota services en maatregelen;

• Het referentiekader;

• De verkeersgegevens waarmee de RBV is gevoed.

Ook als de RBV niet het startpunt is geweest, dan zijn bovenstaande resultaten nodig voor een start.

3.1.2 Eisen RSB Instrumentarium Het werkboek regelscenario’s helpt wegbeheerders met het opstellen van regelscenario’s. Het is een stappenplan, bestaande uit een 5-tal stappen: (1) opstarten, (2) voorbereiden, (3) ontwikkelen, (4) implementeren en (5) inzetten en evalueren. Het RSB instrumentarium speelt met name een rol in de derde stap, het ontwikkelen van de

13


regelscenario’s, en dan met name in Stap 3.2, het beoordelen van de effecten van schakelschema’s. De eisen die gesteld worden aan het instrumentarium zijn op dit niveau nog algemeen:

• Het RSB instrumentarium moet het gebied kunnen modelleren waar de effecten van het schakelschema te verwachten zijn.

• Het schakelschema moet zonder voor of nabewerkingen kunnen worden getoetst

3.1.3 Eisen Uitvoer RSB De evidente uitvoer van de RSB zijn regelscenario’s en schakelschema’s. De eisen zijn niet anders dan zoals deze omschreven zijn in het Werkboek regelscenario’s.

3.2 Modelgebruik in de RSB Het doel van het RSB instrumentarium is het doorrekenen van regelscenario’s en schakelschema’s. Dit doorrekenen moet op een niveau gebeuren dat overeenkomt met de gewenste nauwkeurigheid. Dit is gerelateerd aan de twee dimensies die in hoofdstuk twee zijn geïntroduceerd: het effect van de maatregel en de dynamiek van het verkeer.

In Kwadrant II is een macroscopisch model voldoende om de netwerkeffecten van maatregelen door te rekenen. In zo’n macroscopisch model worden de verkeersstromen gemodelleerd (niet de individuele voertuigen).

In Kwadrant III is een microscopisch model nodig om de maatregeleffecten en de instelling van de maatregelen met voldoende nauwkeurigheid door te rekenen. Hierbij gaat het om de fijnafstelling van maatregelen met een beperkt invloedsgebied.

In Kwadrant IV moeten de effecten van maatregelen bepaald worden waarvan sommigen een fijnafstelling nodig hebben, terwijl anderen op netwerkniveau moeten worden afgesteld. In dit geval is er een samenspel nodig van een microscopisch en macroscopisch model.

Voor wat betreft het macroscopische model zou kunnen worden volstaan met de RBV, zeker als voorafgaand een GGB-studie is uitgevoerd waarbij de RBV is gebruikt. Daarvoor dient de RBV nog wel aangepast te worden zodat deze de regelscenario’s /schakelschema’s als invoer kan accepteren.

Wat betreft de inzet van microscopische modellen is er minder duidelijkheid (zie de verschillende beschikbare modellen [3]). Het te prefereren model hangt potentieel af van de maatregel die moet worden gemodelleerd. De fijnafstelling van één of meerdere verkeerslichtinstallaties stelt andere eisen dan de modellering van een TDI, waarbij het invoegen van het verkeer op de snelweg moet worden meegenomen.

In Figuur 3.1 is gevisualiseerd hoe de keuze voor een model gemaakt kan worden.

In de rest van dit hoofdstuk zullen per kwadrant de eisen aan het RSB instrumentarium worden opgesteld.

14

Functionele eisen aan model en modelgebruik RSB

(II) Macroscopisch

model

(III) Microscopisch

model

hoog

(IV) Micro- en macroscopisch

model

effect maatregel

effect maatregel

laag dynamiek verkeer

netwerklokaal netwlokaal erk

(I) Monitoring

Figuur 3.1 Beslisboom voor het gebruik van het RSB instrumentarium

3.3 Kwadrant I: Eisen voor directe implementatie regelscenario In dit kwadrant worden er geen eisen aan het RSB instrumentarium gesteld omdat het uitgangspunt in dit kwadrant juist is dat het RSB instrumentarium niet nodig is om tot een regelscenario te komen.

Figuur 3.2 Ingrediënten voor het ontwikkelen van een regelscenario

In feite kan gesteld worden dat er drie ingrediënten zijn voor het ontwikkelen van regelscenario’s: expert kennis, monitoring gegevens en modelinstrumenten. Bij expertkennis gaat het om kennis van de lokale situatie, maar ook om kennis van de maatregelen en hun effecten. Bij monitoring gegevens kan het gaan om actuele metingen, maar ook om historische databases. De mate van inzet van deze ingrediënten hangt van de complexiteit van het probleem en de verwachte impact van de maatregelen. Bij een beperkte complexiteit zijn expertkennis en monitoringgegevens voldoende om tot een regelscenario te komen. Zie ook Figuur 3.2

15


3.4 Kwadrant II: Eisen voor bepaling netwerkeffecten met de RBV

3.4.1 Eisen aan het macroscopische model Voor kwadrant II is het van belang de afwikkeling van het verkeer op macroscopisch niveau te modelleren. Dit betekent dat het voldoende is om de verkeersstromen te modelleren om het regelscenario te toetsen.

• Als macroscopisch model in de voorfase van de RSB wordt de RBV gezien als een geschikt model voor het type modellering in kwadrant II. De eisen aan een macros-copisch model kunnen daarmee gelijk worden gesteld aan de eisen die aan de RBV worden gesteld.

• Voor zover dit niet reeds een eis is voor de RBV, dient het macroscopische model de werkelijk optredende situatie zonder maatregelen bij benadering te kunnen modelleren.

• Ook, voor zover deze eis niet reeds aan de RBV wordt gesteld, dient het macroscopische model de maatregeleffecten te kunnen modelleren.

Eisen die de te modelleren maatregelen stellen aan het macroscopisch model

Routekeuze

Routekeuzemaatregelen zijn hier de DRIP, de tekstcar, omleidingsroutes en PRIS. Voor de modellering van deze maatregelen moet routekeuzegedrag worden gemodelleerd. Macroscopische modellen werken vaak met vaststaande routes of splitsingsfracties, waarbij in feite wordt uitgegaan van routekeuzegedrag dat gebaseerd is op “volledige informatie” en “volledige rationaliteit”. Voor het zinvol modelleren van routekeuzegedrag op macroscopisch niveau moet tenminste de eis worden gesteld dat het macroscopisch model verschillende doelgroepen (met verschillend routekeuzegedrag) op basis van verschillende pretrip informatie apart kan modelleren en routeren.

Gedragsbeïnvloeding

Maatregelen die het gedrag beïnvloeden zijn het spitsteam, dynamische snelheids-informatie, blokrijden, maatregelen tegen bumperkleven en handhaving maximum snelheid. Het effect van de maatregel kan in een macroscopisch model worden gemodelleerd door aanpassing van de capaciteit/snelheid, waarbij de aanpassing vooralsnog op ervaringsbasis wordt ingeschat. De eis aan het model is dat deze capaciteit / snelheidaanpassing lokaal kan worden ingezet en bovendien dat deze aan en uit te zetten is (zoals vastgelegd in het schakelschema; dit kan betekenen op basis van tijd, maar ook op basis van verkeerskundige triggers).

Verkeersregeling

Voorbeelden van verkeersregelingen zijn VRI’s, rijbaandosering, gecoördineerde regelingen TDI’s en maatregelen als Tovergroen. Macroscopische modellen kunnen verkeersregelingen niet natuurgetrouw modelleren. De modellering van verkeers-regelingen zijn enkel in te brengen middels beperking van de capaciteit. Het modelleren van deze maatregelen in een macroscopisch model moet dan ook enkel gebeuren als het om een capaciteitsprobleem gaat (bijv. een VRI waarvan de maximale groentijd wordt benut). Behalve de mogelijkheid capaciteitsbeperkingen in te brengen zijn er verder geen eisen aan het macroscopische model.

Infrastructuur

16


Infrastructuur maatregelen zijn afkruisen, spitsstrook, plusstrook, dynamische toegang, doelgroepstroken, dynamische markeringen, buffers, incident management, snelheids-beperkingen en dynamische inhaalverboden. Infrastructuurmaatregelen zijn op macro-scopisch niveau goed te modelleren door capaciteitsaanpassingen. Omdat het gaat om dynamische maatregelen moet deze capaciteitsaanpassing wel aan/uit te zetten zijn. Dat is dan ook de eis die aan het macroscopische model wordt gesteld.

3.4.2 Input eisen macroscopisch model Identiek aan de modeleisen geldt voor de input dat hier dezelfde inputeisen gesteld worden voor het macroscopische model als voor de RBV. Voor de specifieke eisen wordt verwezen naar de documentatie van de RBV, maar het gaat om o.a. de volgende elementen”

• Herkomst-Bestemmingsmatrix van het gebied; een statische matrix afkomstig uit het LMS (Landelijk Model Systeem) of het NRM (Nieuw Regionaal Model) kan hiervoor als basis dienen;

• Een voldoende gedetailleerd netwerk met realistische snelheden en capaciteiten;

• Monitoringgegevens voor een voor de studie relevante periode.

Naast de input eisen van het macroscopisch model zijn er ook eisen die aan het macroscopisch model worden gesteld wat betreft de regelscenario input. Het macroscopisch model moet schakelinformatie kunnen ontvangen en verwerken. Op basis van het schakelschema moet een scenario worden afgespeeld. De invoer kan op het niveau van maatregelen zijn of op het niveau van services.

3.4.3 Output eisen macroscopisch model Identiek aan de modeleisen geldt voor de output dat hier dezelfde eisen gesteld worden voor het macroscopische model als voor de RBV.

Voor zover dit niet een eis binnen de RBV is moet er verkeerskundige uitvoer worden geleverd die aan de waarnemingen getoetst kan worden. Ook moeten de gewenste beleidsindicatoren als uitvoer gegenereerd kunnen worden, zoals VVU, reistijd, e.d.).

Ten aanzien van de verkeersafwikkeling wordt de eis gesteld dat snelheid en intensiteit gegevens moet worden geleverd per 1-15 minuten of langer. Daarnaast moeten o.a. voertuigverliesuren worden geleverd voor vergelijking met het referentiekader.

Capaciteitsbeïnvloeding

In kwadrant II ingezette maatregelen worden ingezet met als doel om invloed uit te oefenen op de verdeling van de verkeersstromen in het netwerk. Omdat een weggebruiker niet in staat is alle mogelijke routes naar zijn eindbestemming te overzien zal hij vaak gebruik maken van vaste voorkeursroutes. Dit kan tot gevolg hebben dat alternatieve routes in het wegennet onevenwichtig worden benut.

Bij een evenwichtig gebruik van het netwerk, hebben alle routes tussen een herkomst en een bestemming zoals deze door de weggebruiker gebruikt worden gelijke kosten, terwijl alle ongebruikte routes voor de weggebruiker hogere kosten met zich meebrengen.

Door gerichte adviezen (... volg route A en dan ook het faciliteren van route A modelleren...) te verstrekken is het mogelijk om de weggebruiker op een mogelijk onderbenut alternatief te attenderen, waarmee mogelijk voldoende lucht wordt gecreëerd op een overbelast alternatief om de doorstroming op gang te brengen. Naar

17


het effect van informatie op het handelen van de weggebruiker is al veel onderzoek gedaan, maar dit heeft tot dusver niet geleid tot een voor alle omstandigheden betrouwbaar model. Over het directe effect van een beïnvloedende (i.t.t. een sturende) maatregel moet dus een aanname worden gedaan.

Bij het bepalen van de netwerkeffecten van een scenario dat gebruik maakt van een beïnvloedende maatregel, dient de aanname voor wat betreft het verwachte effect goed onderbouwd te worden en dient eveneens een beeld gegeven te worden van de netwerkeffecten, indien de aanname onverhoopt toch niet blijkt te kloppen. Er dient met andere woorden voor de betreffende maatregel een gevoeligheidsanalyse te worden uitgevoerd.

Voorbeelden van dergelijke maatregelen zijn de DRIP, de tekstkar, omleidingroutes, en PRIS.

Indien een bepaalde route overbelast is zonder dat een alternatief voorhanden is, moet geprobeerd worden om aanvullende capaciteit uit de beschikbare infrastructuur te persen. Daar waar blijkt dat van een bepaalde route meer gebruik gemaakt wordt dan wenselijk (bijvoorbeeld uit milieu of veiligheidsoverwegingen) dienen maatregelen getroffen te worden om de aantrekkelijkheid van de route te verminderen.

Dergelijke maatregelen hebben echter veelal een negatief bijeffect en worden idealiter alleen geactiveerd wanneer de omstandigheden dit vereisen. Middels de RSB kunnen de scenario's worden getoetst welke de online inzet van deze maatregelen mogelijk maakt.

Het is niet noodzakelijk de capaciteitsbeïnvloedende maatregelen zeer gedetailleerd te modelleren, omdat deze details op netwerkniveau veelal toch verloren gaan. Indien de capaciteitseffecten van een dergelijke maatregel bekend zijn, kunnen deze daarom rechtstreeks worden ingebracht. De capaciteitseffecten dienen echter wel goed te worden onderbouwd, bijvoorbeeld aan de hand van eerder in kwadrant III uitgevoerde studies.

Routekeuze Vergroting capaciteit Verkleining capaciteit

DRIP Spitsteam Afkruisen PRIS Homogeniseren Dynamische toegang Omleidingsroute Blokrijden Tekstcar Handhaving maximumsnelheid VRI Rijbaandosering TDI Dosering bij Verkeersregelinstallaties Rotondedosering SpitsstrookS Plusstrook Dynamische marketing Tovergroen

3.5 Kwadrant III: Eisen voor locale inregeling met een RSB-model

3.5.1 Eisen aan het microscopische model

18


Van een microscopisch model wordt vereist dat de daarin gemodelleerde maatregelen een natuurgetrouwe afspiegeling vormen van de maatregelen op straat. Voor het overgrote deel van de maatregelen is dit een eis waar zonder meer aan voldaan kan worden aangezien de maatregelen op straat vaak één-op-één in een microscopisch simulatiemodel kunnen worden opgenomen. Dat wil echter niet zeggen dat de modellen de effecten van een maatregel ook altijd even goed modelleren of daarvoor de juiste aangrijpingspunten bieden. Dit laat zich goed illustreren aan de hand van het volgende voorbeeld.

Het AID-systeem (een afkorting van Automatische Incident Detectie) heeft tot doel kop-staartbotsingen te voorkomen welke veroorzaakt worden doordat voertuigen met een hogere snelheid achter op een file rijden. Middels het MTM-systeem (een afkorting voor Motorway Traffic Management) wordt stroomopwaarts van de filestaart aan het tegemoetkomende verkeer een lagere maximumsnelheid opgelegd. Het AID-systeem interacteert dus met het verkeer door middel van maximumsnelheden. Maximum-snelheden laten zich in een model eenvoudig inbrengen, waardoor de maatregel an sich zich eenvoudig één-op-één laat modelleren. Echter, wat niet in alle gevallen even duidelijk is, is hoe het verkeer op deze maximumsnelheid reageert. Veel mensen zien de middels het MTM-systeem opgelegde maximum snelheden nog steeds als een advies. Verder bestaat er een grote variatie in het moment waarop weggebruikers hun voet van het gas halen, dan wel op de rem gaan staan. Sommigen doen dit ruim voor het portaal anderen pas daarna. Om de daadwerkelijke effecten van het AID-systeem goed te kunnen modelleren, dient het model aangrijpingspunten te bieden om de simulatie van de ‘gehoorzaamheid’ van het verkeer te kunnen beïnvloeden alsmede de ruimtelijke spreiding daarvan te beïnvloeden (om te voorkomen dat in het model alle voertuigen tegelijkertijd op hetzelfde punt op de rem gaan staan.

Eisen die de te modelleren maatregelen stellen aan het microscopisch model

Routekeuze

Routekeuzegedrag kan op verschillende manieren en met verschillende maten van realisme worden gemodelleerd. Eén en ander hangt sterk af van de aanname die wordt gedaan over de aanwezigheid van informatie bij de weggebruikers en het bereik van informatievoorzienende maatregelen als de DRIP, PRIS, de tekstcar, omleidingroutes en verkeersberichten via o.a. de radio.

Voor het natuurgetrouw kunnen modelleren van routekeuzegedrag wordt de eis gesteld dat het en-route route- en bestemmingskeuze van individuele reizigers(groepen) apart moet kunnen worden gemodelleerd en gekalibreerd (o.a. door variatie in het deel van het verkeer dat de beschikking krijgt over bijgewerkte informatie en zijn routekeuze daarop aanpast, en de locaties in het netwerk waar het verkeer de beschikking krijgt over bijgewerkte informatie).

Gedragsbeïnvloeding

In het algemeen geldt voor veel maatregelen die tot doel hebben het rijgedrag in positieve zin te beïnvloeden dat er weinig tot geen empirische studies zijn verricht op basis waarvan het gedrag gekalibreerd zou kunnen worden.

Voor natuurgetrouw modelleren wordt de eis gesteld dat het gedrag wordt gemodelleerd en gekalibreerd door in te grijpen op de gedragsparameters die de maatregel probeert te beïnvloeden, waaronder bijvoorbeeld de reactie en volgtijd van een bestuurder.

19


Verkeersregeling

Voor verkeersregelingen geldt dat de maatregel zelf in microsimulatiemodellen eenvoudig 1 op 1 te modelleren is en dat ook het gedrag van de verkeersdeelnemer redelijk voorspelbaar is. Het effect van de maatregel is echter deels afhankelijk van de gekozen verkeersmodellering. Het is daarom vereist dat de snelheid waarmee de wachtrijen voor een verkeerslicht opbouwen en afbouwen wordt gekalibreerd. In geval van gekoppelde regelingen dient ook de pelotondiffusie tussen de regelingen gekalibreerd te worden. Indien in de regeling prioriteit wordt gegeven aan een bepaalde doelgroep, dient het aandeel en de spreiding van het aandeel van deze doelgroep in de verkeersvraag representatief te zijn.

Infrastructuur

In generieke zin kunnen dynamische infrastructuurmaatregelen welke betrekking hebben op het selectief openen en afsluiten van bepaalde delen van het beschikbare asfalt voor bepaalde groepen verkeer exact worden gemodelleerd. Indien de maatregel tot doel heeft de infrastructuur anders aan te wenden, bijvoorbeeld door rijstroken te versmallen, lengtes van weefvakken, invoegen uitvoegstroken te verlengen of een aanpassing van de maximumsnelheid, geldt vaak dat ook een gedragsverandering bij de weggebruiker tot gevolg heeft, waaronder bijvoorbeeld de bereidheid tot inhalen (bij smallere stroken) en de bereidheid tot invoegen.

Voor incidenten geldt dat de infrastructuurbelemmering exact wordt gemodelleerd in een microsimulatiemodel. De duur van de belemmering is afhankelijk van de snelheid waarmee de hulpdiensten aanwezig kunnen zijn. De duur van de belemmering hoeft niet te worden gemodelleerd, maar kan bij benadering worden bepaald. Aangezien het effect van het incident niet alleen wordt bepaald door de fysieke belemmering maar ook door kijkgedrag in beide richtingen, dient ook deze gedragseffecten te worden gemodelleerd.

Voor natuurgetrouw modelleren wordt de eis gesteld dat wijzigingen in de infrastructuur exact worden gemodelleerd (door wijzigingen in de dimensies en belijning van infrastructuur exact over te nemen). Indien de infrastructuurwijziging een invloed op het gedrag heeft dient dit gedrag te worden gemodelleerd en gekalibreerd door in te grijpen op de gedragsparameters waarop de maatregel invloed uitoefent.

3.5.2 Input eisen microscopisch model De huidige maatregelinstellingen (aan/uit/stand) kunnen on-line, dat wil zeggen terwijl het model loopt, minimaal 1 keer per modelminuut worden opgevraagd en worden bijgewerkt, waarbij minimaal geldt dat de instellingen welke in de praktijk al vanaf afstand (middels IVERA, CDMS, en CTMS) kunnen worden opgevraagd en gewijzigd ook in simulatiemodel kunnen worden opgevraagd en gewijzigd. Detectorinformatie betreft minimaal minuutgemiddelden van verkeerskundige grootheden als snelheden, intensiteiten, bezettingsgraad, status etc. etc.

Aangezien de tijd in de door een microsimulatiemodel gesimuleerde wereld anders, en hopelijk sneller, verstrijkt dan in het echt, is het vereist dat van alle gegevens die in het model kunnen worden opgevraagd of gewijzigd duidelijk is op welke tijd deze betrekking hebben.

3.5.3 Output eisen microscopisch model Deze in- en output hebben betrekking op de instellingen welke voor aanvang van de simulatie door de gebruiker kunnen worden gewijzigd respectievelijk na afloop van de

20


simulatie kunnen worden geanalyseerd. De eisen die aanvullend ten opzichte van de in- en output ten behoeve van het schakelschema aan een microsimulatiemodel worden gesteld, hebben betrekking op de voor microsimulatiemodellen bijzondere toepassing van het model. Aanvullende eisen hebben daarom betrekking op de vastlegging van de externe ingrepen op het model (maatregelstanden/instellingen etc.). Al deze ingrepen dienen te worden vastgelegd. Daarnaast wordt aanvullend geëist dat verkeersmanagement output als wachtrijen, verliestijden, aantal stops, cyclustijden, groentijden, capaciteit, filelengtes, filelocaties, reistijden, snelste route, reisafstanden, reissnelheden, verliestijden eenvoudig te achterhalen is. Met als doel het optimaliseren van de ‘triggers’ ten behoeve van het behalen van het referentiekader.

3.5.4 Proceseisen gebruik microscopisch model Gegeven de onzekerheden met betrekking tot het verwachte gedrag van verkeersdeelnemers kan een gevoeligheidsanalyse uitkomst bieden. Een gevoeligheidsanalyse is een doelgerichte evaluatie van de betrouwbaarheid van de simulatieresultaten. Aannamen waarover onzekerheid heerst dienen te worden geïdentificeerd en vervolgens te worden gevarieerd om te zien wat hun impact is op de resultaten. Additionele model runs worden gemaakt met veranderingen in de verkeersvraag en een aantal sleutelparameters om de robuustheid van de conclusies te controleren bij het vergelijken van de alternatieven.

Lokale Inregeling

Met lokale inregeling wordt bedoeld dat de inregeling plaatsvindt met als doel de situatie lokaal te verbeteren en dat de effecten op netwerkniveau gering worden verondersteld. De lokale optimalisatie kan hierbij met een dynamische maatregel worden bewerkstelligd en bijgestuurd door middel van een regelscenario.

In alle gevallen geldt dat gestart moet worden met een gekalibreerd en gevalideerd model (zie hiervoor de leidraad model- en evaluatiestudies [4] en de bijbehorende website). In het navolgende wordt aan de hand van een voorbeeld de eisen toegelicht welke redelijkerwijs aan een RSB-model en zijn gebruiker in dit kwadrant kunnen worden gesteld.

Een toeritdoseerinstallatie

Een toeritdoseerinstallatie is een veelzijdig instrument dat voor verschillende doelen kan worden ingezet. Toeritdoseerinstallaties manipuleren de toestroom van verkeer op de toerit, waarbij:

□ enerzijds het toestromende verkeer ‘luchtiger’ wordt gemaakt, waardoor het invoegende verkeer makkelijker in de hoofdstroom kan worden opgenomen, en

□ anderzijds het toestromende verkeer wordt “afgeknepen”, waardoor voorkomen wordt dat de hoofdrijbaan een ‘teveel’ aan verkeer krijgt te verwerken.

Een toeritdoseerinstallatie is eveneens een instrument dat in de meeste simulatiemodellen eenvoudig één-op-één kan worden gemodelleerd. Dat wil echter niet zeggen dat de modellen de effecten van een toeritdoseerinstallatie ook even goed modelleren. Het is belangrijk om in het oog te houden hoe juist deze effecten worden gemodelleerd om de waarde van de uiteindelijke resultaten goed te kunnen inschatten. Hierbij kan gedacht worden aan de mate waarin:

□ Het verkeer op de hoofdrijbaan op de situatie anticipeert door vroegtijdig een rijstrook op te schuiven of door ruimte te creëren voor het invoegende verkeer;

21


□ Het verkeer op de toerit de door de toeritdoseerinstallatie gecreëerde tussenafstand handhaaft of de onderlinge tussenafstanden alsnog dichtrijdt.

□ De modellering van het invoegproces realistisch is.

Dit gedrag wordt niet in alle modellen even goed gemodelleerd. Dat wil niet zeggen dat er met modellen waarin dergelijk gedrag wel goed gemodelleerd is betere resultaten worden behaald, aangezien dat op zijn beurt weer afhankelijk is van de kwaliteit van de kalibratie. Dergelijk gedrag is veelal door gebrek aan data of budget lastig of niet te kalibreren. In die gevallen is het belangrijk dat de modelgebruiker bij de presentatie van de resultaten inzicht geeft in de werking van het model en hoe het niet of onvoldoende meenemen van dat gedrag van invloed was op de resultaten. Het proces leidend tot de resultaten moet voor de gebruiker van de resultaten transparant zijn, zodat deze zich een beeld kan vormen van de onzekerheden.

Het is eveneens belangrijk om in de resultaten aan te geven in hoeverre de geconstateerde veranderingen in het gemodelleerde gebied in de afwikkeling in het netwerk als geheel kunnen doorwerken. In het geval van de TDI kan de betere afwikkeling op de hoofdrijbaan er toe leiden dat hier meer verkeer van gebruik maakt. Daarnaast kan verkeer dat voorheen ongehinderd de hoofdrijbaan op kon rijden, besluiten om een andere route te gaan rijden. De verkleinde of vergrote “weerstand” welke het verkeer ondervindt als gevolg van de inzet van de maatregel, moet in overeenstemming zijn met de weerstand waarmee op macroscopisch niveau in de RBV is gerekend.

3.6 Kwadrant IV: Eisen voor netwerk optimalisatie regelscenario met RBV en RSB-modellen

In dit kwadrant werken het RBV model en de RSB modellen samen om de effecten van complexe regelscenario’s door de rekenen. Ideaal zou zijn als er één model zou zijn waarmee dit kon gebeuren, maar de macroscopische modellen zijn snel maar minder goed in staat om maatregeleffecten te modelleren en de microscopische modellen zijn nog te langzaam om de effecten van maatregelen in een uitgestrekt netwerk door te rekenen. Door de combinatie van RBV en RSB worden de nauwkeurigheid en de uitgestrektheid bewerkstelligd. Een eis hierbij is dat de berekeningen van beide modellen consistent zijn.

Voor de samenwerking gelden de volgende randvoorwaarden:

• Er is één regelscenario/schakelschema ⎯ beide modellen moeten werken op basis hiervan, waarbij er ten hoogste een verschil in detailniveau mag zijn;

• De resultaten van de berekening van het ene model zijn invoer voor het andere en vice versa.

De eisen aan de macroscopische en de microscopische modellen zijn bij Kwadrant II en Kwadrant III behandeld, en deze gelden ook hier. In §3.6.1 wordt nader ingegaan op de wijze waarop RBV en RSB met hetzelfde schakelschema om moeten gaan, terwijl in §3.6.2 nader wordt ingegaan op de interactie tussen de RBV en de RSB (en dus de wijze waarop gegevens worden overgedragen).

22


3.6.1 Voorstel voor een RSB-architectuur Wanneer een regelscenario op hoofdlijnen wordt uitgewerkt, wordt deze uitgewerkt op het niveau van zogenaamde verkeerskundige services, welke uitgedrukt worden in termen als “uitstroom vergroten” en “instroom beperken”. Op dit niveau wordt nog niet al te veel acht geslagen op hoe deze verkeerskundige services uiteindelijk, op straat, in de vorm van maatregelen gerealiseerd kunnen worden. Vroeg of laat moet echter de toets gemaakt worden of datgene wat functioneel wenselijk is ook praktisch gerealiseerd kan worden. De verkeerskundige services dienen te worden omgezet in praktische maatregelen. De maatregelencatalogus kan helpen bij de selectie van een maatregel, waarmee de verkeerskundige service gerealiseerd kan worden.

De triggers en het schakelschema op basis waarvan een regelscenario wordt geëffectueerd alsmede het regelscenario zelf, dienen eerst individueel getoetst te worden alvorens het geheel kan worden geïntegreerd in de bestaande bibliotheek van regelscenario’s en het bestaande schakelschema. Het resultaat van deze integratie dient ook getoetst te worden om er zeker van te zijn dat regelscenario’s elkaar niet in de weg zitten en zij elkaar, waar mogelijk, aanvullen.

Het instrumentarium waarmee deze toetsing kan plaatsvinden, is de RSB. De verschillende niveaus van abstractie waarmee tegen het verkeerssysteem en het management van het verkeerssysteem kan worden aangekeken zijn terug te vinden in de vier verschillende kwadranten waarin het RSB instrumentarium kan worden ingedeeld.

Door duidelijke koppelvlakken te definiëren tussen de verschillende abstractieniveaus waarop de instrumenten functioneren, wordt schakelen tussen de verschillende abstractieniveaus vergemakkelijkt, zie bijlage “Invoer/uitvoer RSB”. Idealiter kan voor een grotere netwerkstudie op macroscopisch niveau gebruik gemaakt worden van eerder ontwikkelde, met behulp van een microsimulatiemodel getoetste, lokale regelscenario’s.

Om dit te bewerkstellingen is een koppelvlak nodig waarin individuele voertuigpassages zoals door detectoren geregistreerd omgezet worden naar verkeerskundige indicatoren. Dit koppelvlak is ook in de andere richting, waar het de aansturing betreft, nodig.

Bovenstaand voorstel is in Figuur 3.3 nog eens samengevat. Indien gebruik gemaakt wordt van een microscopisch rekenmodel (AIMSUN, VISSIM, PARAMICS etc.) representeert dit model de werkelijkheid en voor deze modellen geldt daarom de eis dat deze functioneel minimaal dezelfde koppelvlakken bieden als die ook in de praktijk worden geboden voor het opvragen van informatie uit de detectoren (DD) en het wijzigen van maatregelinstellingen (MI).

23


REKEN-MODEL

1

2

SCHAKEL-SCHEMA

VS

VTDD

MI

NVT

OUTPUT

INPUT

LEGENDA

DDVTVSMI

NVT

DetectorData en maatregelstatusVerkeerskundige TriggerVerkeerskundige ServiceMaatregel Instellingen

Niet Verkeerskundige Trigger

Figuur 3.3 Voorstel voor RSB koppelvlakken

De detectordata wordt vervolgens in (1) omgezet tot voor verkeersmanagement doeleinden bruikbare verkeerskundige triggers (VT) op basis waarvan door middel van het schakelschema bepaald kan worden welke verkeerskundige services moeten worden ingezet (VS). Deze verkeerskundige services worden in (2) doorvertaald naar een concrete maatregelinzet (MI).

Indien gebruik gemaakt wordt van een macroscopisch rekenmodel (lees: de RBV) wordt vereist dat deze koppelvlakken biedt om de benodigde verkeerskundige triggers te kunnen opvragen alsmede verkeerskundige services te kunnen inzetten. Het macroscopisch model biedt daarmee een functionaliteit gelijk aan de functionaliteit geboden door de combinatie van het microscopisch model en (1) en (2). Door de koppelvlakken tussen de verschillende abstractieniveaus helder te definiëren, wordt schakelen tussen verkeersmanagement op macro en microniveau vergemakkelijkt. De architectuur van het resulterende modelstelsel is in Figuur 3.4 nog eens samengevat.

24


Figuur 3.4 Voorstel voor een RSB-architectuur

3.6.2 Voorstel schakeling tussen microscopisch en macroscopisch model. In kwadrant IV moet er tussen het microscopische en het macroscopische model geschakeld kunnen worden. Dat betekent dat de uitvoer van de een de invoer van de ander is, en vice versa. Met twee situaties moet dus rekening worden gehouden:

• Overgang van het macroscopische model naar het microscopisch model.

• Overgang van het microscopische model naar het macroscopisch model.

Voordat we op de details hiervan ingaan is het nodig de algemene situatie te beschrijven binnen kwadrant IV. Het macroscopische model is nodig voor maatregelen met netwerkeffect. Het gaat dus doorgaans om wat grotere gebieden. Het microscopische model is nodig voor de meer locale maatregelen. Figuur 3.5 geeft een mogelijk situatie weer waarbij binnen een netwerk met maatregelen die met behulp van een macroscopisch model kunnen worden doorgerekend er op enkele locaties gebieden zijn gedefinieerd die met behulp van een microscopisch model moeten worden doorgerekend.

Het uitwisselen van gegevens tussen macroscopische en microscopische modellen is in een onderzoeksproject van AVV gerealiseerd. In dit project, “Architectuur

25


VerkeersModellen” ( AVM) is een generiek datamodel (datalaag) gecreëerd. Modelgegevens van de macroscopische modellen NRM (Nieuw Regionaal Model) en RBV maar ook het microscopische model FLASH/FLEXSYT-II- kunnen hiernaar worden geconverteerd en wederzijds worden uitgewisseld. Zie referentie [6, 7, 8].

microscopisch gemodelleerd

macroscopisch gemodelleerd

AB

C

D

E

F

AB

C

D

E

F

Figuur 3.5 Links een totaalgebied voor doorrekening met een macroscopische model, dat drie

gebieden die met een microscopisch model worden doorgerekend omgeeft, en rechts hetzelfde gebied, maar nu met het netwerk van één van de gebieden ingevuld

Rechts in Figuur 3.5 is een netwerk ingetekend van een gebied dat met behulp van een microscopisch model moet worden doorgerekend (bijvoorbeeld een serie gekoppelde VRI’s). Voordat een berekening kan worden uitgevoerd moet de verkeersvraag voor het betreffende gebied vanuit het macroscopische model worden bepaald. Met andere woorden de dynamische matrix voor de punten A t/m F moet worden bepaald (plus uiteraard herkomst-bestemmingsparen binnen het gebied). Met behulp van deze HB-matrix en de maatregelinzet kunnen de maatregeleffecten worden doorgerekend. Vervolgens moeten de resultaten weer worden teruggekoppeld naar het grotere gebied. Binnen het grotere gebied wordt het netwerk binnen het kleine gebiedje niet meer in detail voorgesteld, maar met behulp van een hypothetisch netwerkje waarbij ieder punt rechtstreeks aan ieder ander punt is verbonden, zie Figuur 3.6. De weerstand van een stroom verkeer van punt B naar E wordt gegeven door één link in plaats van door het oorspronkelijke netwerk. De link heeft dus de weerstand zoals die na afloop van het doorrekenen van het microscopische model wordt geconstateerd.

AB

C

D

E

F

AB

C

D

E

F

Figuur 3.6 Hypothetisch netwerk als representatie van een netwerk binnen het grote gebied

Na afloop van het doorrekenen met het macroscopische model kan het zijn dat de verkeerspatronen veranderd zijn zodat ook het microscopisch model voor het kleine gebied weer opnieuw moet worden doorgerekend. Er zal dus een iteratief proces nodig zijn om een stabiele toestand te bereiken.

De eisen aan de modellen luiden dan als volgt:

26


• Voor de overgang van macroscopisch naar microscopisch moet er automatisch een HB-matrix worden bepaald.

• Voor de overgang van microscopisch naar macroscopisch moeten de links van het hypothetisch netwerk worden gedimensioneerd (de reistijd op alle links moet worden bepaald).

Een toeritdoseerinstallatie en zijn effecten op het netwerk

Een toeritdoseerinstallatie wordt veelal ingezet om een verbeterde doorstroming op de hoofdrijbaan te realiseren. Een neveneffect is echter dat de situatie op de toerit zelf veelal verslechtert. Het gevolg hiervan kan zijn dat de file op de toerit terugslaat op het onderliggend wegennet en daarmee de afrijcapaciteit van een geregeld stroomopwaarts gelegen kruispunt drastisch reduceert met als gevolg dat het kruispunt blokkeert en ook kruisend verkeer niet meer door kan stromen. Om deze situatie te voorkomen dient het oplossinggebied verder te worden uitgebreid, zodat naast de toerit ook het kruispunt wordt gemodelleerd.

Indien het effect van de toeritdoseerinstallatie niet verder reikt dan het eerstvolgende kruispunt wordt veelal van een gekoppelde regeling gebruik gemaakt, welke integraal de regeling verzorgt van zowel de toeritdoseerinstallatie als de stroomopwaarts gelegen verkeersregelinstallaties. In die gevallen hebben we te maken met een bijzondere instantie van een probleem uit Kwadrant III. Indien het niet mogelijk blijkt een dergelijke integrale regeling te ontwerpen, hebben we te maken met een probleem uit kwadrant IV.

Dit is bijvoorbeeld het geval wanneer de file op de toerit en de extra vertraging die dat tot gevolg heeft voor verkeer dat van de toerit gebruik maakt, leidt tot sluipverkeer via het onderliggend wegennet. Indien dit sluipverkeer ongewenst is, worden er op het onderliggend weggennet veelal aanvullende maatregelen genomen, om het sluipen te ontmoedigen. Veelal gaat dit eveneens ten koste van verkeer dat eigenlijk gebruik maakt van de betreffende sluiproute, waaronder bestemmingsverkeer en het openbaar vervoer. Het is dan ook wenselijk de ontmoedigende maatregelen alleen dan in te zetten wanneer de situatie op de toerit (en aansluitend het hoofdwegennet) hier ook daadwerkelijk aanleiding toe geven. Een dergelijke situatie is niet, althans niet eenvoudig, vorm te geven in de vorm van een gekoppelde regeling; een regelscenario biedt hier uitkomst.

27

HOOFDSTUK 4 Conclusies

Dit rapport structureert de resultaten van een reeks workshops om als zodanig een eerste concept voor het RSB neer te leggen. De reeks van vier workshops gaven invulling aan de proceseisen, functionele modeleisen, invoer- en uitvoereisen en toetsingseisen die een onderdeel van de RSB vormen.

Het eerste gedeelte van het rapport beschrijft het RSB concept in de context waarbinnen het moet opereren. Dit gedeelte is daarmee een goede introductie voor wie met de RSB aan de slag wil.

Het tweede gedeelte presenteert de eisen die aan een RSB instrumentarium moeten worden gesteld. Dit gedeelte is volledig, maar het detailniveau varieert. Er zijn onderdelen aan het RSB instrumentarium die verder moeten worden ontwikkeld. Met name de samenwerking tussen een microscopisch en een macroscopisch model moet nader worden uitgewerkt.

29

REFERENTIES

31

Referentie lijst

1. Regionale Scenariobouwer workshops ⎯ RSB proceseisen, functionele modeleisen, invoer- en uitvoereisen en toetsingseisen, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, 1 maart 2006.

2. Werkboek Regelscenario’s, Voor gebiedsgericht operationeel verkeersmanagement, Rijkswaterstaat, Rotterdam, juli 2006. ISBN-10: 90-369-3635-7, ISBN-13: 978-90-369-3635-4.

3. Inventarisatie van micromodellen: Paramics, Aimsun, Vissim, Dynasmart, op aanvraag beschikbaar. Plaatsing op zal website volgen.

4. Leidraad model- en evaluatiestudies benuttingsmaatregelen, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, september 2002.

5. Gebruikershandleiding Regionale BenuttingsVerkenner, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, november 2006

6. Architectuur Verkeersmodellen (AVM), Datamodel, Database Design Description DBDD, Beschrijving Database Ontwerp, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, 8 december 2004.

7. Resultaten AVM pilot, (QQQ Delft – rap 241a in opdracht van) Adviesdienst Verkeer en Vervoer, 657 – AVM – toepassing datamodel, 8 december 2004.

8. Rekenvoorbeelden AVM (Architectuur Verkeers Modellen) conversies, (QQQ Delft – rap 247 in opdracht van) Adviesdienst Verkeer en Vervoer, 657 – AVM – toepassing datamodel, 3 januari 2005.

33

Bijlage Invoer/uitvoer RSB

verkeerskundige output:

schakel-schema

extra input

schakelschema output:

macromod l

micromodel

2

triggers

inzetten

extra input

micro <-> macro

6

1 7 3+9

8

10

INPUT

Detail berekening

OUTPUT

triggers

Workshop resultaat invoer/uitvoer RSB : A=’rekenlus’, B=’optimalisatielus’, C=’pendellus’.

35

Institutionalisation

Documents

Transcript of Institutionalisation