80 km/u vertraagt? De oorzaken van de toename in filezwaarte na invoering van de 80 km/u maatregel. Afstudeerrapport 9 november 2006

Transcriptie

1 Afstudeerrapport 9 november km/u vertraagt? De oorzaken van de toename in filezwaarte na invoering van de 80 km/u maatregel Student: Hilke J. Harms Studienummer: Afstudeerdatum: 17 november 2006 Afstudeerhoogleraar: Afstudeercommissie: Prof. dr. H.J. van Zuylen Prof. dr. ir. S.P. Hoogendoorn Prof. ir. F.M. Sanders Ir. J.W. Goemans (Witteveen+Bos) Drs. O.G.P. Tool (AVV) Drs. R. Dekker Ir. P.B.L. Wiggenraad

2 ii

3 VOORWOORD Voor u ligt het afstudeerrapport 80 km/u vertraagt? Onderzoek naar de oorzaken van de toename in filezwaarte na invoering van de 80 km/u maatregel. Het onderzoek is de afronding van mijn Master Transport & Planning van de faculteit Civiele Techniek aan de Technische Universiteit in Delft. Het onderzoek is uitgevoerd bij Witteveen + Bos in Den Haag. Met steun van de Adviesdienst Verkeer en Vervoer en de TU Delft zijn de empirische data en de videobeelden die gebruikt zijn in het onderzoek verzameld. Lezers die vooral geïnteresseerd zijn in de algemene uitkomsten van het onderzoek worden geadviseerd met name hoofdstuk 1, 11 en 12 te lezen. Degenen die tevens geïnteresseerd zijn in de empirische onderbouwing van de conclusies worden verwezen naar de hoofdstukken 5 t/m 10. Voor die lezers die minder bekend zijn met de 80 km/u maatregel geeft hoofdstuk 2 een korte toelichtingen. En de lezers met minder verkeerskundige kennis worden verwezen naar hoofdstuk 3 voor een inleiding tot de gebruikte termen, modellen en technieken. Aan de totstandkoming van dit afstudeerverslag hebben vele mensen een bijdrage geleverd. Speciale dank gaat uit naar mijn afstudeercommissie. Professor Henk van Zuylen en professor Frank Sanders voor hun adviezen tijdens de bijeenkomsten. Serge Hoogendoorn en Jan-Willem Goemans voor de begeleiding en de hulp bij het uitdenken van de onderzoeksstappen. Onno Tool voor de hulp bij het verkrijgen van de data en de informatie over de 80 km zones. En Ronald Dekker voor het doornemen van het rapport. Ook wil ik mijn collega s van Witteveen + Bos bedanken voor de steun en de gezelligheid op het kantoor in Den Haag. Kees en Peter van de TU Delft wil ik bedanken voor hun gezelligheid en de hulp tijdens de helikoptervlucht en de uitwerking van de data na afloop. En ik wil mijn vriendje Dries bedanken voor de steun en de hulp bij onder andere matlab/computer problemen. En voor de vakantie naar Bolivia waarna ik vol nieuwe en frisse energie kon beginnen aan het schrijven van het rapport. En natuurlijk wil ik mijn ouders bedanken voor alle steun tijdens mijn studie. Hilke Harms Den Haag, 9 november 2006 iii

4 INHOUDSOPGAVE VOORWOORD...III INHOUDSOPGAVE...IV SAMENVATTING...VI ONDERZOEK...VI CONCLUSIES...VII AANBEVELINGEN...VIII 1. INLEIDING ACHTERGROND PROBLEEMSTELLING DOELSTELLING AFBAKENING ONDERZOEKSAANPAK LEESWIJZER DE 80 KM/U MAATREGEL DOEL SNELHEIDSBEPERKING EVALUATIE SNELHEIDSMAATREGEL A13 OVERSCHIE VOORSTUDIES INVOERING 80 KM/U MAATREGEL EVALUATIE 80 KM ZONES LITERATUURSTUDIE MACROSCOPISCHE KARAKTERISTIEKEN VAN DE VERKEERSSTROOM CAPACITEIT RIJGEDRAG LONGITUDINAAL RIJGEDRAG LATERAAL RIJGEDRAG ONDERZOEKSOPZET CAPACITEIT SNELHEID RIJSTROOKGEBRUIK VOLGGEDRAG RIJSTROOKWISSELGEDRAG ANALYSE METHODES VERKEERSSITUATIE A10 AMSTERDAM A12 DEN HAAG A12 UTRECHT PARALLELRIJBAAN A20 ROTTERDAM CAPACITEITSANALYSE ANALYSE METHODE A10 AMSTERDAM A12 DEN HAAG A12 UTRECHT RICHTING ARNHEM A20 ROTTERDAM CONCLUSIES iv

5 7. SNELHEID GEREDEN SNELHEDEN VARIATIE IN SNELHEID CAPACITEITSNELHEDEN CONCLUSIES RIJSTROOKGEBRUIK NUT RIJSTROOK RIJSTROOKVERDELING VRACHTVERKEER CONCLUSIES VOLGGEDRAG COLONNES TIME-TO-COLLISION VOLGTIJDEN DICHTHEDEN CONCLUSIES RIJSTROOKWISSELGEDRAG GESCHIKTE HIATEN LOCATIE UITVOERING WEEFBEWEGINGEN ANTICIPATIEGEDRAG VOORSORTEERGEDRAG CONCLUSIES CONCLUSIES CAPACITEITSANALYSE ANALYSE RIJGEDRAG VERGELIJKING RESULTATEN MET VERWACHTE EFFECTEN AANBEVELINGEN VERBETERINGEN HUIDIGE 80 KM ZONES AANDACHTSPUNTEN BESLUITVORMING LITERATUURLIJST BEGRIPPENLIJST v

6 SAMENVATTING De 80 km/u maatregel heeft als primaire doel om de jaargemiddelde concentraties NO 2 nabij autosnelwegen te verminderen, hiertoe is de maximumsnelheid verlaagd naar 80 km/u en wordt de snelheid gehandhaafd d.m.v. trajectcontrole. Op 1 november 2005 is, als vervolg op de pilot op de A13 bij Rotterdam Overschie, de maatregel ook ingevoerd op vier andere trajecten in de Randstad: A10 bij Amsterdam op de ring West A12 bij Den Haag op de Utrechtsebaan A12 bij Utrecht op de parallelrijbanen ring Zuid A20 bij Rotterdam op de ring Noord Het ministerie van Verkeer en Waterstaat heeft een evaluatieonderzoek uitgevoerd naar de effecten van de 80 km/u maatregel. Het onderzoek concludeert dat de maatregel niet op alle locaties heeft geleidt tot positieve effecten voor de afwikkeling van het verkeer, op trajecten met complexe weefvakken en invoegingen is sprake van een minder effectief gebruik van de capaciteit na invoering van de snelheidsverlaging [Peijs (2), 2006]. Figuur 1: Locaties 80 km zones Onderzoek In dit afstudeeronderzoek zijn de verkeerskundige oorzaken van de veranderde verkeerssituatie na invoering van de snelheidsverlaging naar 80 km/u in combinatie met trajectcontrole onderzocht m.b.v. een objectieve data-analyse. De hoofdhypothese van het onderzoek is: Als gevolg van de veranderingen in het rijgedrag van de weggebruikers, na invoering van de snelheidsbeperking in combinatie met trajectcontrole, is de doorstroming van het verkeer op de maatregelvakken verslechterd en daarmee samenhangend is de capaciteit gedaald en de filezwaarte toegenomen. Om de hypothese te onderzoeken zijn 16 hypotheses uit vijf onderzoeksterreinen onderzocht. De samenhang tussen deze onderzoeksterreinen is weergegeven in figuur 2. Op de volgende pagina zijn de belangrijkste bevindingen per onderzoeksterrein beschreven. De capaciteit De snelheid Het rijstrookgebruik Het volggedrag Het rijstrookwisselgedrag Figuur 2: Samenhang onderzoeksterreinen hypotheses vi

7 Capaciteit Indien de maatgevende bottleneck van het wegvak zich binnen de 80 km zone bevindt is de capaciteit op deze wegvakken significant gedaald. Na invoering van de maatregel slaat de verkeersstroom al bij lagere intensiteiten om in congestie en kan de verkeersstroom in de middaguren niet volledig herstellen waardoor de capaciteit lager ligt. Snelheid Als gevolg van de strikte handhaving van de maximumsnelheid m.b.v. trajectcontrole is de gemiddelde snelheid op de rijbaan gedaald tot onder de 80 km/u. Zowel de variatie in snelheid tussen twee volgende voertuigen, als het verschil in gemiddelde snelheid tussen de rijstroken is afgenomen. Dit heeft geleidt tot minder dynamiek in het verkeer. Enige dynamiek ter hoogte van weefvakken en invoegingen is echter nodig zodat de voertuigen soepel door elkaar heen kunnen bewegen. Bovendien ligt de maximale snelheid in de nasituatie lager dan de capaciteitssnelheid in de voorsituatie, hierdoor kan de bijbehorende capaciteit niet meer worden behaald. Rijstrookgebruik Door afname in het snelheidsverschil is de wens om van rijstrook te wisselen afgenomen. Als gevolg van de wetgeving omtrent het rechtsrijden is het percentage verkeer op de rechterrijstrook toegenomen en op de linkerrijstrook afgenomen. Het vrachtverkeer is daartegenover meer gebruik gaan maken van de middelste rijstrook. Daarnaast sorteert het vrachtverkeer bij weefvakken zo vroeg mogelijk voor om ter hoogte van het weefvak zo min mogelijk rijstrookwisselingen uit te hoeven voeren. Door het verdwijnen van het snelheidsverschil tussen het vrachtverkeer en het personenverkeer is de noodzaak voor de personenauto s om de rechterrijstrook te mijden afgenomen. Volggedrag Na invoering van de maatregel is de kans dat een voertuig zich in een colonne bevindt en de lengte van de colonnes toegenomen. Ook de dichtheid van het verkeer is toegenomen, met name vlak voor het ontstaan van de file. Tijdens congestie zijn de volgafstanden echter hoger, waardoor het langer duurt voordat de file oplost en de lengte van de file, bij een gelijk aantal voertuigen, is toegenomen. De linkerrijstrook wordt in de nasituatie minder optimaal benut, er worden namelijk minder vaak korte volgtijden waargenomen. Op de rechterrijstrook worden daarentegen vaker korte volgtijden waargenomen. Rijstrookwisselgedrag Het uitvoeren van weefbewegingen is na invoering van de maatregel bemoeilijkt, de mogelijkheid om van rijstrook te wisselen is afgenomen. Voertuigen voeren de verplichte rijstrookwisselingen zo veel mogelijk aan het begin van het weefvak uit. Indien het niet mogelijk is om direct deze rijstrookwisseling uit te voeren, verminderen de voertuigen hun snelheid om een geschikt hiaat af te wachten. Ook de doorgaande voertuigen anticiperen door hun snelheid te verlagen om zodoende een geschikt hiaat voor de invoegende voertuigen te creëren. Conclusies De verlaging van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u op zichzelf is niet de oorzaak van de veranderingen in de verkeerssituatie. De daling van de capaciteit wordt juist veroorzaakt door de veranderingen in het rijgedrag van de weggebruikers als gevolg van de snelheidsverlaging in combinatie met trajectcontrole. De belangrijkste oorzaken van de afname van de capaciteit en de toename van de filezwaarte zijn de verandering in het gebruik van de rijstroken, de rembewegingen ter hoogte van weefvakken en invoegingen en de afname van de capaciteitssnelheid. vii

8 Rijstrookgebruik De verminderde wens om van rijstrook te wisselen en daarmee samenhangend de toename van het verkeer op de rechterrijstrook heeft er voor gezorgd dat de linkerrijstrook minder optimaal wordt benut, waardoor de capaciteit van de rijbaan is gedaald. Rembewegingen De toename van het verkeer op de rechterrijstrook en de afname van de dynamiek van het verkeer zorgt ervoor dat de weefbewegingen minder soepel verlopen. De kans dat een bestuurder een verplichte rijstrookwisseling kan uitvoeren is na invoering van de maatregel afgenomen. Vanwege de trajectcontrole zijn de bestuurders bang om de snelheidslimiet van 80 km/u te overschrijden waardoor ze voornamelijk remgedrag vertonen om een geschikt hiaat te creëren of te vinden. Capaciteitssnelheid Doordat de capaciteitssnelheid in de voorsituatie hoger lag dan de maximale snelheid na invoering van de maatregel, kan deze optimale snelheid niet meer worden behaald waardoor de maximale capaciteit niet meer wordt bereikt. Daarnaast zijn de volgafstanden tijdens congestie gestegen waardoor het lager duurt voordat de file oplost en de lengte van de file bij een gelijk aantal voertuigen is toegenomen. Aanbevelingen Om het rijstrookgebruik ter hoogte van de weefvakken en invoeging met hoge intensiteiten te verbeteren moet de routekeuze stroomopwaarts van de weefvakken worden versimpeld, d.m.v. bijvoorbeeld duidelijkere bebording en belijning. Daarnaast moet het rijstrookgebruik doormiddel van deze bebording in belijning worden gestuurd. Het rijgedrag van de weggebruikers zal moeten worden veranderd om de doorstroming te bevorderen, m.b.v. campagnes zou o.a. aan de bestuurders duidelijk kunnen worden gemaakt dat rechtsrijden van minder groot belang is op de 80 km zones en dat het mogelijk is om kort te versnellen om een inhaal- of invoegbeweging uit te voeren. Bij de invoering van de maatregel op nieuwe trajecten moet er opgelet worden dat de maatregel niet wordt toegepast op een trajecten met complexe weefvakken en invoegingen die tevens de bottleneck vormen. Indien de optimale snelheidslimiet van een wegvak boven de 80 km/u ligt moet de mogelijkheid onderzocht worden om m.b.v. dynamische snelheidslimieten de maximale capaciteit van het wegvak te bereiken. M.b.v. dynamische snelheidslimieten kan op de minder kritieke momenten voor de doorstroming de maximum snelheid van 80 km/u gehanteerd worden om de maximale winst voor de luchtkwaliteit te behalen. viii

9 1. INLEIDING 1.1 Achtergrond Op 11 juni 2001 is in Nederland het Besluit luchtkwaliteit ingevoerd, wat een gevolg is van regelgeving van de Europese Unie. Onderdeel van het besluit is de regel dat de jaargemiddelde concentraties NO 2 maximaal 40 microgram per m 3 mogen bedragen. [Olde Kalter et al, 2004] Een van de maatregelen om de jaargemiddelde concentraties NO 2 nabij autosnelwegen te verminderen, is het verlagen van de maximumsnelheid naar 80 km/u in combinatie met trajectcontrole om de snelheid te handhaven. Onderzoek heeft aangetoond dat als het verkeer met een lagere en constantere snelheid rijdt er minder luchtverontreiniging wordt veroorzaakt dan dynamisch verkeer met een hoge variatie in snelheid en snelheden boven de 120 km/u veroorzaakt [Spoelstra et al, 2003]. Het primaire doel van de 80 km/u maatregel is de verbetering van de lokale luchtkwaliteit. Daarnaast heeft de maatregel effecten op de geluidsoverlast, de verkeersveiligheid en de verkeersafwikkeling. Op 11 mei 2002 is op het traject A13 ter hoogte van Rotterdam Overschie een proef met de 80 km/u maatregel ingevoerd. De proef heeft aangetoond dat door de verlaging van de maximumsnelheid en de handhaving van de snelheid d.m.v. trajectcontrole de dynamiek van het verkeer en de overschrijdingen van de maximumsnelheid aanzienlijk zijn verminderd. Daarmee samenhangend bleek dat de maatregel een positief effect heeft op de luchtkwaliteit. [Spoelstra et al, 2003] Door het gebleken succes van de maatregel op de rijksweg A13 bij Rotterdam Overschie is de vraag ontstaan of de maatregel ook op andere luchtknelpuntlocaties langs de Nederlandse snelwegen kan worden ingevoerd. Na onderzoek naar de luchtknelpuntlocaties langs snelwegen, de optimale snelheidslimiet en de verwachte effecten van de maatregel op de knelpuntlocaties, is de maatregel op 1 november 2006 op vier trajecten in de Randstad inwerking gegaan. Het betreft de volgende vier trajecten: A10 Amsterdam: in beide richtingen op ring West tussen knooppunt Nieuwe Meer en de Coentunnel; A12 Den Haag: in beide richtingen van de Utrechtsebaan tussen knooppunt Prins Clausplein en Den Haag; A12 Utrecht: in beide richtingen op de parallelrijbanen Ring Zuid tussen knooppunt Oudenrijn en knooppunt Lunetten; A20 Rotterdam: in beide richtingen op ring Noord tussen knooppunt Kleinpolderplein en aansluiting Crooswijk. Figuur 1.1: Locaties 80 km zones 1

10 80 km/u vertraagt? 1. Inleiding 1.2 Probleemstelling In een evaluatieonderzoek van het ministerie van Verkeer en Waterstaat naar de effecten van de 80 km/u maatregel is geconcludeerd dat de maatregel niet op alle locaties heeft geleidt tot positieve effecten voor de afwikkeling van het verkeer. De verkeerskundige effecten van het instellen van de 80 km/u maatregel verschillen sterk per zone. Uit het evaluatieonderzoek is naar voren gekomen dat de filezwaarte op de A10 Amsterdam is afgenomen met 2%, maar dat op de andere drie locaties A12 Den Haag, A12 Utrecht en A20 Rotterdam de filezwaarte is toegenomen met respectievelijk 53%, 8% en 25%. In dezelfde periode is de filezwaarte op het totale Nederlandse hoofdwegennet gedaald met 4% [Peijs, 2006 (2)]. Daarnaast is geconstateerd dat op de trajecten met complexe weefvakken en invoegingen (A12 Den Haag en A20 Rotterdam) sprake is van een minder effectief gebruik van de capaciteit van de weg na invoering van de snelheidsverlaging. De hoofdconclusie uit het interim evaluatie onderzoek is: De snelheidsverlaging met trajectcontrole reduceert de dynamiek in het verkeer. Op complexe weefvakken is enige dynamiek juist nodig om weefbewegingen soepel te laten doen verlopen. [Peijs, 2006(1)] 1.3 Doelstelling Het afstudeeronderzoek is een voortzetting van het evaluatieonderzoek van het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Uit de conclusies van het evaluatie onderzoek komen de volgende vragen naar voren: Waarom is de doorstroming op de maatregelvakken na invoering van de 80 km/u maatregel is veranderd? Wat zijn de oorzaken dat op de A12 Den Haag, de A12 Utrecht en de A20 Rotterdam de filezwaarte is veranderd en op de A10 Amsterdam niet? Op welke manier heeft de invoering van de maatregel effect gehad op het rijgedrag, en op welke manier is dit rijgedrag veranderd? Een beter begrip van de oorzaken zou kunnen leiden tot maatregelen om de congestie te voorkomen of de negatieve gevolgen van de invoering van de 80 km/u maatregel te beperken. In het onderzoek zijn de verkeerskundige oorzaken van de veranderde verkeerssituatie na de invoering van de snelheidsverlaging naar 80 km/u in combinatie met trajectcontrole onderzocht met behulp van een objectieve dataanalyse. 1.4 Afbakening Het onderzoek is gericht op de effecten op de 4 trajecten waar vanaf 1 november 2005 de 80 km/u maatregel is ingevoerd. Het traject op de A13 ter hoogte van Overschie is buiten het onderzoeksterrein gelaten. Op dit traject is de maatregel al vanaf mei 2003 van kracht, aan het eind van het pilotjaar is er een uitgebreide evaluatie uitgevoerd naar de effecten van de maatregel. Hoofdstuk 2 bespreekt de resultaten van het evaluatieonderzoek. Het onderzoek richt zich op de effecten van de maatregel op het rijgedrag van de bestuurders op de maatregelvakken. Uit de interim evaluatie studie is gebleken dat de doorstroming voornamelijk is verslechterd ter hoogte van wegvakken met discontinuïteiten. Daarom is het onderzoek specifiek gericht op het rijgedrag ter hoogte van weefvakken en invoegingen. 2

11 80 km/u vertraagt? 1. Inleiding De hoofdhypothese die centraal staat in het onderzoek is: Als gevolg van de veranderingen in het rijgedrag na invoering van de snelheidsbeperking in combinatie met trajectcontrole is de doorstroming van het verkeer op de maatregelvakken verslechterd en daarmee samenhangend is de capaciteit gedaald en de filezwaarte toegenomen. 1.5 Onderzoeksaanpak Aan de hand van literatuur over de verkeersafwikkeling, de evaluatie van de 80 km/u maatregel op de A13 bij Rotterdam Overschie, de resultaten uit de studies naar de verwachte effecten van de 80 km/u die zijn uitgevoerd voorafgaand aan de invoering van de maatregel op de 4 trajecten en de resultaten uit de evaluatie van de maatregel door het ministerie van Verkeer en Waterstaat, zijn hypotheses opgesteld. De hypotheses zijn getoetst d.m.v. een objectieve data-analyse. De data-analyse bestaat uit twee onderdelen. De eerste fase van het onderzoek is een capaciteitsanalyse, waarmee inzicht is verkregen in de verkeersafwikkeling op de maatregelvakken. Met behulp van de capaciteitsanalyse is een beeld gevormd van het maximaal aantal voertuigen dat het wegvak kan passeren, en de verandering hiervan na invoering van de maatregel. Het vervolg van het onderzoek is gericht op de oorzaken van de verandering in de capaciteit en de filezwaarte. Hierbij zijn de effecten van de maatregel op het rijgedrag van de bestuurders op de 80 km zones onderzocht. Er is specifiek ingegaan op vier onderzoeksterreinen: de snelheid; het rijstrookgebruik; het volggedrag; het rijstrookwisselgedrag. Voor de analyse is gebruik gemaakt van empirische data van de verkeersstromen. Voor de capaciteitsanalyse is gebruik gemaakt van macrodata afkomstig uit de inductielussen. De analyse van het rijgedrag is uitgevoerd m.b.v. individuele voertuigdata tevens afkomstig uit de inductielussen. Daarnaast zijn videobeelden van het verkeer op het wegvak, genomen vanuit een helikopter, gebruikt om een beeld te vormen van het rijgedrag ter hoogte van weefvakken en invoegingen. 1.6 Leeswijzer Om een toelichting te geven op de 80 km/u maatregel zijn conclusies uit de studies die zijn uitgevoerd naar de verwachte effecten en de geconstateerde effecten van de maatregel in hoofdstuk 2 samengevat. Het derde hoofdstuk geeft inzicht in de huidige kennis over de verkeersafwikkeling en in het bijzonder in de effecten van het rijgedrag van de individuele voertuigen hierop. Hoofdstuk 4 beschrijft vervolgens de 15 hypotheses die zijn onderzocht. De hypotheses zijn opgedeeld in 5 onderzoeksterreinen: capaciteit, snelheid, rijstrookgebruik, volggedrag en rijstrookwisselgedrag. De resultaten van data-analyse van de effecten van de maatregel op de vijf onderzoeksterreinen zijn per hoofdstuk toegelicht. Vervolgens zijn in hoofdstuk 10 de algemene conclusies uit het onderzoek samengevat, hierbij is tevens een vergelijking gemaakt tussen de verwachte effecten uit de studies en de literatuur met de gevonden resultaten uit het onderzoek. Tot slot zijn enkele aanbevelingen opgesteld ter verbetering van de doorstroming op de huidige 80 km zones en ter verbetering van de besluitvorming bij het invoeren van de 80 km/u maatregel op nieuwe trajecten. 3

12 2. DE 80 KM/U MAATREGEL Om een toelichting te geven op de 80 km/u maatregel zijn de studies die zijn uitgevoerd naar de verwachte en geconstateerde effecten van de maatregel samengevat. De eerste paragraaf geeft een korte toelichting op het doel van de invoering van de maatregel. Vervolgens zijn de uitkomsten uit de evaluatie van het pilotproject, dat op 10 mei 2002 is ingevoerd op de A13 bij Rotterdam Overschie, besproken. Alvorens de maatregel is ingevoerd op de vier nieuwe trajecten zijn enkele studies uitgevoerd om te bepalen op welke trajecten het mogelijk en wenselijk was om de snelheidsbeperkingmaatregel in te voeren. De resultaten van de studies en de verwachte effecten op de verkeersafwikkeling die uit deze studies naar voren zijn gekomen zijn besproken in 2.3. Tot slot beschrijft 2.4 de resultaten uit de evaluatie van de 4 nieuwe 80 km zones. 2.1 Doel snelheidsbeperking Ondanks het schoner worden van het autoverkeer en de afname van de luchtvervuiling wordt de Europese norm voor de luchtkwaliteit niet gehaald zonder extra maatregelen. Een van de maatregelen die in Nederland is ingevoerd ter verbetering van de luchtkwaliteit is de 80 km/u maatregel. Het primaire doel van de snelheidsverlaging is een substantiële verbetering van de lokale luchtkwaliteit. Als voorwaarde voor de maatregel is opgenomen dat het niet mag leiden tot een verslechtering van de doorstroming van het verkeer; zo moet het bijdragen aan een gelijkmatige doorstroming ter plaatse, goed inpasbaar zijn in het lokale snelwegennet en geen extra knelpunten veroorzaken. [Peijs, 2006 (1)] In situaties met congestie emitteren voertuigen meer dan in rustig verkeer, met name stop-and-go verkeer leidt tot een sterke stijging van de uitstoot. Daarnaast stijgen bij hoge snelheden (boven de 100 km/u) de emissies sterk. [Wilmink, 2001] Spoelstra et al [2003] geeft in zijn onderzoek aan dat de 80 km/u maatregel gericht is op een gelijkmatige doorstroming van het verkeer en een verlaging van de snelheid, beiden leiden tot een lagere uitstoot van emissies, waardoor de luchtkwaliteit ter plaatse wordt verbeterd. Om de snelheidslimiet van 80 km/u te handhaven is trajectcontrole ingevoerd. Hiermee wordt de gemiddelde snelheid over het gehele traject gemeten. 2.2 Evaluatie snelheidsmaatregel A13 Overschie In juni 2003 is door Grontmij in opdracht van Rijkswaterstaat directie Zuid-Holland een evaluatiestudie uitgevoerd naar de doorstroming- en verkeersveiligheideffecten van de snelheidsbeperking op de A13 bij Rotterdam Overschie [Rijkswaterstaat, 2003, van Bekkum, 2003, v.d. Bosch, 2003]. In de studie is een inventarisatie gemaakt van de objectieve en subjectieve effecten. De objectieve doorstromingseffecten zijn geëvalueerd met behulp van een data-analyse op trajectniveau en doorstromingsniveau. De subjectieve effecten zijn onderzocht door middel van het houden van een enquêteonderzoek. Het onderzoek heeft de effecten van de 80 km/u maatregel op de doorstroming van het verkeer beoordeeld aan de hand van vier criteria: capaciteit; filevorming; rijtijden van de individuele weggebruiker; voertuigverliesuren. 4

13 80 km/u vertraagt? km/u maatregel Richting Den Haag km 17,5 Maatregelvak Richting Schiedam Richting Rotterdam Alexander Figuur 2.1: Locatie 80 km zone A13 Rotterdam Overschie Effect op de capaciteit Op de A13 richting Den Haag bleek de maximale intensiteit stroomopwaarts van de maatregel significant te zijn toegenomen met 2%, stroomafwaarts was er significante toename van 8% gesignaleerd [van Bekkum, 2003]. Rijkswaterstaat [2003] geeft in zijn rapportage aan dat er in de richting Den Haag een toename van gemiddeld 3% is waar te nemen. In de richting Rotterdam is de invloed van de maatregel op de maximale intensiteit juist negatief. De congestie die in deze richting ontstaat wordt veroorzaakt door de terugslag van een bottleneck op de A20 richting Gouda. Voor de maximale intensiteit op de A13 is een significante daling van 4,5% en 3% waargenomen [van Bekkum, 2003]. Rijkswaterstaat [2003] geeft aan dat er over het gehele traject sprake is van een afname van rond de 3%. Doordat de maximale intensiteit alleen gelijk is aan de capaciteit indien de onderzoekslocatie de bottleneck betreft, en er in de studie niet van tevoren is vastgesteld op welke locaties zich de bottlenecks bevinden, kan er niet gesproken worden van een capaciteitsanalyse, maar alleen van een analyse van de maximale intensiteit Effect op de filevorming Het effect van de maatregel op de filevorming is onderzocht aan de hand van de filezwaarte. De filezwaarte beschrijft de mate van congestie en is het product van de filelengte, de fileduur en het aantal files. Waarbij de filelengte de totale weglengte waarop de snelheid onder een vastgestelde minimumsnelheid ligt betreft en de fileduur de tijdsduur dat de snelheid op een zekere doorsnede onder deze grenswaarde ligt. Van Bekkum [2003] heeft in zijn onderzoek gebruik gemaakt van vlekkenkaarten op basis van AID (automatische incident detectie) indicatoren om de filezwaarte te bepalen. Een vlekkenkaart is een diagram waarbij voor elke locatie en elk tijdstip wordt aangegeven of de snelheid boven of onder de 50 km/u ligt. Indien de snelheid onder de 50 km/u ligt is er sprake van file. Op het traject Delft richting Rotterdam Alexander is de filezwaarte in de dalperiode significant toegenomen van 62 kmmin naar 153 kmmin, wat gelijk is aan een toename van 147%. Ook op het traject Schiedam Delft is in de dalperiode een significante toename van de filezwaarte waargenomen van 43 kmmin naar 155 kmmin (+260%). Op het traject Rotterdam Alexander Delft is echter zowel in de ochtend als in de avondspits een significante afname van de filezwaarte waargenomen van respectievelijk 629 kmmin naar 427 kmmin (-32%) en 190 kmmin naar 78 kmmin (-59%). Op het traject Delft Schiedam en 5

14 80 km/u vertraagt? km/u maatregel de overige periodes van de bovengenoemde trajecten zijn geen significante verschillen geconstateerd in de filezwaarte. [van Bekkum, 2003] Echter voor alle locaties waar significante verschillen zijn geconstateerd is de filezwaarte niet normaal verdeeld, doordat wel gebruik is gemaakt van de t-toets voor het toetsen van de significantie van de filezwaarte, is deze significantie niet 100% betrouwbaar. In de richting Den Haag stond de kop van de file voor de invoering van de maatregel veelal ter hoogte van Overschie, na de invoering van de maatregel is de file verplaatst naar het begin van de verbindingsboog. In de richting Rotterdam is de kop van de file, als gevolg van de rembeweging ter hoogte van de overgang van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u verplaatst van het Kleinpolderplein naar het begin van het maatregelenwegvak. [Rijkswaterstaat, 2003] Figuur 2.2 geeft de subjectieve effecten van de invoering van de maatregel op de lengte van de files weer. In de richting Rotterdam ervaart 30% van de automobilisten een toename van de filelengte, 25% daarentegen ervaart een afname van de filelengte. In de richting Den Haag wordt ongeveer hetzelfde patroon waargenomen, 25% van de automobilisten ervaart een toename van de files en 25% een afname. [van den Bosch, 2003] Figuur 2.2: Uitkomsten enquête vraag over de filelengte [van den Bosch, 2003] In de subjectieve analyse is onderscheid gemaakt tussen de ervaringen van de vrachtwagen bestuurders en de personenauto bestuurders. Het blijkt dat beide groepen de verkeerssituatie na de invoering van de 80 km/u maatregel anders ervaren. Zoals hierboven is waar te nemen ervaren meer vrachtwagen bestuurders een toename van filelengte in vergelijking met de personenauto bestuurders Effect op de rijtijd Met behulp van de trajectorieënmethode van van Bekkum [2003] is de rijtijd per deeltraject berekend. Hierbij wordt de rijtijd gebaseerd op de in de betreffende minuut op het betreffende wegvak gemeten snelheid, waarbij bij elke overgang, zowel van het ene wegvak naar het andere als van de ene minuut naar de andere, de rijtijdschatting opnieuw wordt uitgevoerd. In de spitsuren zijn op het maatregelwegvak zowel positieve als negatieve effecten gevonden. Het verschil met de voorsituatie is echter nergens groter dan 15 sec. Op de wegvakken stroomopwaarts en stroomafwaarts van de maatregel worden iets grotere effecten 6

15 80 km/u vertraagt? km/u maatregel waargenomen, het verschil in de gemiddelde rijtijd tussen voor- en nameting op deze wegvakken is nergens groter dan 40 sec. [Rijkswaterstaat, 2003] Figuur 2.3 geeft de resultaten uit de subjectieve analyse weer, hieruit blijkt dat het merendeel van de automobilisten geen veranderingen in de reistijd ervaart. De automobilisten die wel een verandering ervaren zijn over het algemeen van mening dat de reistijd is toegenomen. In vergelijking met de personenauto bestuurders ervaart een groter percentage van de vrachtwagen bestuurders een toename van de reistijd. Dit is tegen de verwachtingen in omdat de maximumsnelheid voor vrachtverkeer niet is veranderd na invoering van de maatregel. Figuur 2.3: Uitkomsten enquête vraag over de reistijd [van den Bosch, 2003] Effect op voertuigverliesuren Met behulp van de voertuigverliesuren (VVU) wordt de totale vertraging als gevolg van filevorming van al het verkeer te samen weergegeven. Op de A20 tussen Kethelplein en Kleinpolderplein nemen de VVU in beide richtingen significant toe. Ook op de A13 richting Rotterdam liggen de VVU in de nameting voor de ochtendspits en dalperiode significant hoger dan in de voormeting. Op de overige wegvakken is geen significant verschil geconstateerd. [van Bekkum, 2003] Algemene conclusies Het effect van de maatregel is sterk afhankelijk van de lokale situatie. Zo wordt het verschil tussen de voor- en nameting in de richting Den Haag sterk beïnvloed door de openstelling van de Tweede Beneluxtunnel. Deze is opengesteld in dezelfde periode als de invoering van de 80 km/u maatregel. Het verkeersaanbod is als gevolg hiervan tussen de 5% en 12% toegenomen. Daarnaast is de kop van de file verplaatst naar de verbindingsboog van de A20 vanuit Schiedam naar de A13, waardoor de filezwaarte op de A13 is afgenomen. Mede hierdoor ondervinden de reizigers die vanuit de richting Rotterdam Alexander de A13 betreden een afname van de filezwaarte. Hiernaast fungeren de verbindingswegen van het Kleinpolderplein als doseerpunt voor het maatregelenvak. Het verkeer is door het knooppunt afgeremd naar 40 tot 80 km/u. Ook in de richting Den Haag Rotterdam is de kop van de file verplaatst. In de situatie voor invoering van de maatregel ontstond de file ter hoogte van het weefvak bij het Kleinpolderplein, in de nasituatie daarentegen is de kop van de file meestal aan het begin 7

16 80 km/u vertraagt? km/u maatregel van het maatregelvak waar te nemen. Aangenomen wordt dat dit het gevolg is van de rembewegingen ter hoogte van de overgang van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u. In de avondspits rijdt de weggebruiker de file op de A20 tegemoet. De combinatie van het terugslaan van de file op de A20 en de weefbewegingen bij het Kleinpolderplein zorgen voor een file op de A13. De file die ontstaat bij de overgang van 100 km/u naar 80 km/u wordt snel overvleugeld door de terugslag van de files als gevolg van de bottlenecks bij het Kleinpolderplein en op de A20. In de subjectieve analyse is de respondenten gevraagd naar de verandering in de verkeerssituatie op de A13. Hierbij is echter geen vergelijking gemaakt tussen de ervaren effecten op de A13 en de overige snelwegen in Nederland. Hierdoor kunnen geen gefundeerde conclusies gevormd worden over de ervaringen van de weggebruikers op de 80 km/u maatregel. Het positieve effect op emissies, dat uit de Overschie evaluatie volgde, was voornamelijk te danken aan het fileverschuivingseffect, en was in mindere mate het directe gevolg van het homogeniserende en het snelheidsverlagende effect dat uitgaat van de 80 km/u maatregel. [Riemersma et al, 2004] 2.3 Voorstudies invoering 80 km/u maatregel De positieve effecten op de luchtkwaliteit in Overschie die zijn ontstaan na de invoering van de 80 km/u maatregel hebben er toe geleidt dat er vanuit het ministerie van Verkeer en Waterstaat en van VROM de wens kwam om de mogelijkheid te onderzoek om de maatregel op meerdere trajecten toe te passen. Het onderzoek naar de mogelijkheid en wenselijkheid van het toepassen van de maatregel is opgedeeld in verschillende onderzoeken. In eerste instantie is onderzocht wat de optimale snelheidslimiet is voor zowel emissies, verkeersveiligheid, geluidsoverlast als verkeersdoorstroming ( 2.3.1). Daarnaast is bepaald wat de luchtknelpuntlocaties rondom het Nederlandse hoofdwegennet zijn en wat de te verwachten effecten van de maatregel zullen zijn ter hoogte van deze locaties ( 2.3.2). Aan de hand van deze studie is gekomen tot de vier trajecten waar de 80 km/u maatregel in 2005 is ingevoerd. De verwachte effecten op de doorstroming van het verkeer na invoering van de 80 km/u maatregel op deze vier trajecten is in besproken Optimale snelheidslimiet Uit een studie van Riemersma et al [2004] blijkt dat, afgezien van de weggebruikers acceptatie, de grootste positieve effecten worden gevonden voor een verlaging van de maximumsnelheid naar 80 km/u in samenwerking met strenge handhaving. Met strenge handhaving wordt hier handhaving d.m.v. trajectcontrole bedoeld, bij het gebruik van puntcontroles (camera s) kan er i.p.v. van een afname van de dynamiek juist extra dynamiek in het verkeer gecreëerd worden, doordat voertuigen alleen ter hoogte van de camera s hun snelheid (abrupt) verminderen. De strenge handhaving wordt gebruikt om de spreiding van de snelheden te doen afnemen, waardoor een homogeniserende verkeersstroom ontstaat. [Riemersma et al, 2004]. Als gevolg van de handhaving ontstaat niet alleen een homogene verkeersstroom op één rijstrook, maar neemt ook het verschil in snelheid tussen de rijstroken onderling af. Een homogene verkeersstroom op één rijstrook is positief voor de luchtkwaliteit en de doorstroming. Enige dynamiek in het verkeer op de gehele rijbaan, spreiding in de gemiddelde snelheden op de verschillende rijstroken, is echter benodigd om rijstrookwisselingen soepel te doen laten verlopen Keuze trajecten Aan de hand van een tal van studies is onderzocht op welke locaties het mogelijk en wenselijk is om de 80 km/u maatregel in te voeren. Bijlage I beschrijft het verloop van de keuze van deze locaties en de bijbehorende trajecten. Uit de onderzoeken zijn vier trajecten naar voren gekomen waarvoor positieve effecten worden verwacht en waar de maat- 8

17 80 km/u vertraagt? km/u maatregel regel toepasbaar is. In november 2005 is als vervolg hierop de maatregel ingevoerd op de vier trajecten: De A10 Amsterdam ring west tussen knooppunt Nieuwe Meer en de Coentunnel. In beide richtingen is de snelheid tussen km 21,2 en km 27,2 verlaagt van 100 km/u naar 80 km/u. De A12 Den Haag Utrechtsebaan tussen knooppunt Prins Clausplein en de afrit Bezuidenhout. In beide richtingen is de snelheid tussen km 3,3 en km 6,3 verlaagt van 100 km/u naar 80 km/u. De A12 Utrecht ring zuid tussen knooppunt Oudenrijn en knooppunt Lunetten. In beide richtingen is de snelheid op de parallelbanen tussen km 58,3 en km 63,5 verlaagt van 100 km/u naar 80 km/u, daarnaast is de snelheid op de hoofdrijbaan verlaagt van 120 km/u naar 100 km/u. De A20 Rotterdam ring noord tussen knooppunt Kleinpolderplein en oprit Crooswijk. In beide richtingen is de snelheid tussen km 27,5 en km 32,8 verlaagt van 100 km/u naar 80 km/u. Figuur 2.4: Locaties 80 kilometerzones Verwachte effecten op doorstroming In de studies van Stoelhorst et al [2004] en Riemersma et al [2004] zijn de verwachte effecten van de snelheidsverlaging in combinatie met trajectcontrole onderzocht. In deze studies is niet specifiek gekeken naar de effecten per traject, dit is in een latere studie van Olde Kalter et al [2004] uitgezocht. De belangrijkste verwachte verkeerskundige effecten van de maatregel die uit de studies van Stoelhorst en Riemersma naar voren zijn gekomen zijn: De verlaging van de snelheid op een traject met vele opritten en afritten leidt tot een extra verstoring van de verkeersafwikkeling. In congestievrije situaties wordt een gemiddeld rijtijd verlies van 25 seconden verwacht bij een trajectlengte tussen de 2 en de 6 kilometer. In spitsperioden wordt verwacht dat de maatregel nauwelijks tot geen invloed heeft op de gemiddelde rijtijd. Door de strenge handhaving van de snelheid neemt de spreiding in snelheden af, waardoor er minder dynamiek in de verkeersstroom zal zijn. Zowel de dynamiek op de rijstrook als tussen de rijstroken neemt af. De maatregel heeft een homogeniserend effect op de snelheid hierdoor zullen er minder fluctuaties in de rijtijd optreden. 9

18 80 km/u vertraagt? km/u maatregel Het maatregelvak heeft tijdens situaties van ongehinderde verkeersafwikkeling een doserende functie. Indien zich stroomafwaarts van het maatregelvak een doorstromingsknelpunt bevindt, zorgt het maatregelvak ervoor dat het verkeer beter gedoseerd het knelpunt bereikt wat de doorstroming bevordert. De strenge handhaving van de snelheid leidt ertoe dat de gemiddelde snelheid enkele kilometers onder de gehandhaafde snelheidslimiet ligt. De wens om in te halen vermindert na invoering van de maatregel, hierdoor heeft het verkeer meer de neiging om gebruik te maken van de rechter- en middelste rijstrook. Er is geen verandering van de maximale intensiteit te verwachten bij een wijziging van de gehandhaafde snelheidslimiet. In hoeverre deze effecten overeenkomen met de verwachtingen aan de hand van de literatuur en de bevindingen in het onderzoek is in hoofdstuk 11 besproken. De verwachte effecten van de doorstroming op de 80 km zones in vergelijking met de situatie zonder de maatregel zijn in de studie Lucht voor 10! [Olde Kalter et al, 2004] bepaald door de toepassing van het microscopisch verkeersmodel VISSIM. Daarbij is specifiek ingezoomd op de te verwachten snelheden op de trajecten en op de vraag hoe betrouwbaar deze trajecten worden afgelegd. In tabel 2.1 zijn voor de vier locaties waar vanaf november 2005 de 80 km/u maatregel in werking is gegaan de verwachte effecten op de doorstroming weergegeven, zoals deze in de studie Lucht voor 10! [Olde Kalter et al, 2004] naar voren zijn gekomen. Tabel 2.1: Verwachte doorstromingseffecten van de 80 km/u maatregel A10-West A12 Voorburg A20 Rotterdam A12 Utrecht Intensiteit geen significant effect geen significant effect geen significant effect geen significant effect Verplaatsen vd file oostbaan file stroomafwaarts dus doserende file in spits blijft bestaan geen invloed file in spits blijft bestaan werking. westbaan geen invloed Lengte 6,0 km 2,4 km 2,4 km 1,8 km Snelheid zonder maatregel Rechts: 85 km/u Rechts: 97 km/u Rechts: 95 km/u Rechts: 99 km/u Links: 96 km/u Links: 95 km/u Links: 82 km/u Links: 98 km/u Snelheid met maatregel Rechts: 75 km/u Rechts: 77 km/u Rechts: 77 km/u Rechts: 77 km/u Links: 77 km/u Links: 76 km/u Links: 68 km/u Links: 78 km/u Verschil in snelheid Rechts: 10 km/u Rechts: 20 km/u Rechts: 18 km/u Rechts: 22 km/u (zonder/met maatregel) Links: 19 km/u Links: 19 km/u Links: 14 km/u Links: 20 km/u Gemiddelde snelheid geen verandering geen effect geen effect op snelheid nauwelijks effect in spits Spreiding in snelheid positief positief positief positief Effect rijtijd Rechts: 34 sec Rechts: 23 sec Rechts: 21 sec Rechts: 19 sec Links: 58 sec Links: 23 sec Links: 22 sec Links: 17 sec Effect rijtijd per km Rechts: 5,67 sec Rechts: 9,58 sec Rechts: 8,75 sec Rechts: 10,5 sec Links: 9,67 sec Links: 9,58 sec Links: 9,17 sec Links: 9,44 sec Uit de studie van Olde Kalter et al [2004] is geconcludeerd dat de invoering van de maatregel geen significant effect heeft op de maximale intensiteit op de maatregelvakken. De gemiddelde snelheid op het traject neemt na invoering van de maatregel sterk af en daalt tot onder de 80 km/u. In de spits periodes wordt echter geen verandering van de gemiddelde snelheid verwacht. Als gevolg van de verlaging van de snelheid is de rijtijd gestegen naar tussen de 6 en 11 seconden per kilometer. 10

19 80 km/u vertraagt? km/u maatregel 2.4 Evaluatie 80 km zones In opdracht van minister Peijs van Verkeer en Waterstaat is onderzoek uitgevoerd naar de effecten van 80 km/u maatregel op de verkeersemissies, de verkeersdoorstroming, de geluidshinder en de verkeersveiligheid [Peijs, 2006 (2)]. Voor het vaststellen van de verkeerseffecten van de invoering van de 80 km zones is de ontwikkeling van de filezwaarte gebruikt. De filezwaarte beschrijft de mate van congestie en is gelijk aan de filelengte vermenigvuldigd met de duur van de files. Figuur 2.5 geeft de filezwaartes op maandbasis van beide richtingen van de vier trajecten weer, zoals dezen bepaald zijn in de evaluatie studie. Voor een goede interpretatie van de filezwaarte is ter vergelijking de filezwaarte op het totale hoofdwegennet weergegeven. Op twee van de vier, per 1 november in gebruik genomen 80 km zones, de A12 Den Haag en de A20 Rotterdam, is de filezwaarte in de nasituatie duidelijk toegenomen t.o.v. de voorsituatie. [Peijs, 2006 (2)] A10 Zaandam +6% -9% A10 Nieuwe Meer A12 Den Haag stad uit +39% +100% A12 Den Haag stad in A12 Utrecht Arnhem +9% +7% +3% A12 Utrecht Gouda A20 Gouda +40% A20 Schiedam -4% Totaal Voorsituatie Nasituatie Figuur 2.5: Filezwaarte in kilometerminuten per 80 km zone. Voorsituatie: september oktober 2005, nasituatie: november 2005 juni 2006 [Peijs, 2006 (2)] M.b.v. de gebruikte data uit het onderzoek van het ministerie van Verkeer en Waterstaat is de filezwaarte verder onderzocht. Uit de data blijkt dat de filezwaarte in de maand november 2005 ver boven de filezwaartes van de andere maanden uitstijgt. In november 2005 waren de weersomstandigheden erg slecht, hevige sneeuwval heeft geleid tot grote verkeersproblemen op het Nederlands wegennet. Het is daarom verstandig om de maand november 2005 niet op te nemen in de evaluatie. In het algemeen gesproken blijkt dat weersomstandigheden, o.a. neerslag en lichtintensiteit, van grote invloed zijn op de filezwaarte. Om deze aspecten zo min mogelijk van invloed te laten zijn op de vergelijking van de voorsituatie met de nasituatie, is gebruik gemaakt van dezelfde maanden voor beide situaties. De eerste twee maanden na het invoeren van de maatregel (november en december) zijn niet meegenomen in de evaluatie, omdat het verkeer de eerste maanden moest wennen aan de situatie waardoor het mogelijk is dat de filezwaarte als gevolg hiervan is toegenomen. Figuur 2.6 laat de filezwaartes zien voor de maanden januari t/m juni. De maanden uit 2005 zijn gebruikt voor de voorsituatie en de maanden uit 2006 voor de nasituatie. Uit de figuur blijkt dat in vergelijking met de resultaten uit de studie van het ministerie er grote verandering zijn opgetreden in de filezwaarte. Voor de vergelijking van de filezwaarte van de maanden september en oktober 2005 met november 2005 t/m juni 2006 (evaluatie studie) bleek dat de filezwaarte op de A12 Den Haag stad uit het sterkst is gestegen. In de vergelijking van de maanden januari t/m juni 2005 met januari t/m juni 2006 bleek de stijging op dit traject slechts 3% te zijn. Terwijl op het traject A12 Den Haag stad in een 11

20 80 km/u vertraagt? km/u maatregel stijging van maar liefst 146% is waar te nemen. Ook op de overige trajecten zijn grote verschillen in de filezwaarte waar te nemen tussen de twee onderzoeksperiodes. Hieruit blijkt dat de gevonden verandering van de filezwaarte na invoering van de maatregel sterk afhankelijk is van de gekozen vergelijkingsperiode % % A10 Zaandam A10 Nieuwe Meer +146% +3% A12 stad uit A12 stad in A12 Arnhem +54% +88% -14% -8% A12 Gouda A20 Gouda A20 Schiedam Voorsituatie Nasituatie % Totaal Figuur 2.6: Filezwaarte in kilometerminuten per 80 km zone. Voorsituatie: januari juni 2005, nasituatie: januari juni

21 3. LITERATUURSTUDIE Het doel van de literatuurstudie is het verkrijgen van inzicht in de huidige kennis over de verkeersafwikkeling en in het bijzonder in de effecten van het rijgedrag van de individuele voertuigen hierop. De inzichten verkregen uit literatuurstudie zijn gebruikt voor het opstellen van de hypotheses. Daarnaast zijn de conclusies uit de empirische data-analyse vergeleken met de bevindingen in de literatuur. Door de lezer met minder verkeerskundige kennis kan dit hoofdstuk gebruikt worden als toelichting op de gebruikte termen en beredeneringen in het onderzoek. In eerste instantie zijn de macroscopische karakteristieken en relaties van de verkeersstroom toegelicht. Vervolgens is ingegaan op de theorie over de capaciteit op snelwegen. In 3.3 is ingegaan op het rijgedrag, er is onderscheid gemaakt tussen het rijgedrag op longitudinaal niveau, het volggedrag, wat is besproken in 3.4 en het lateraal rijgedrag, het rijstrookwisselgedrag, wat in 3.5 is toegelicht. 3.1 Macroscopische karakteristieken van de verkeersstroom De toestand van het verkeer op een wegvak kan met behulp van de drie variabelen intensiteit (q), snelheid (u) en dichtheid (k) beschreven worden. De intensiteit is het aantal voertuigen dat een locatie passeert binnen een vastgestelde tijdsperiode. De snelheid is de gemiddelde snelheid van de voertuigen die binnen een bepaalde tijdsperiode een locatie passeren. En de dichtheid is het aantal voertuigen op een vastgesteld wegvak. De drie grootheden staan in relatie tot elkaar volgens de functie: q = u k (3.1) De relatie tussen deze grootheden, op een bepaalde doorsnede van het wegvak, kan weergegeven worden in fundamentele diagrammen van de snelheid versus de intensiteit, de snelheid versus de dichtheid en de intensiteit versus de dichtheid, zie figuur 3.1. q c,f q c,c u c k c q c,c q c,f u c u c = capaciteitssnelheid k c = capaciteitsdichtheid q c,f = capaciteit vrije doorstromingsfase q c,c = capaciteit congestiefase k c Figuur 3.1: Fundamentele diagrammen Wu met capaciteitsdrop voor twee rijstroken 13

22 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Verschillende modellen zijn ontworpen om de relatie tussen de drie grootheden weer te geven. In onderstaande figuren is het model van Wu gebruikt. Het model van Wu is gebaseerd op het twee fasen principe, hierbij is het fundamenteel diagram opgesplitst in een vrije doorstromingsfase en een congestiefase. Daarnaast is in het model de capaciteitsval opgenomen, dit houdt in dat tijdens vrije doorstroming vlak voor het ontstaan van de congestie hogere intensiteiten worden bereikt dan bij het oplossen van de congestie. Paragraaf licht dit principe verder toe. Over het algemeen kunnen er drie fases worden waargenomen in de verkeersstroom: Vrije doorstroming, het verkeer wordt niet gehinderd door ander verkeer op de weg waardoor de snelheid gelijk is aan de wens snelheid van de voertuigen, er geldt k < k c en u > u c. Capaciteit, met een toename van de dichtheid groeit tevens het aantal voertuigen dat beïnvloed wordt door ander verkeer, waardoor het verkeer uiteindelijk niet meer vrij kan stromen. De intensiteit zal steeds minder snel toenemen tot een maximum wordt bereikt, de capaciteit q c. Een kleine verstoring in de verkeersstroom kan rond dit punt leiden tot congestie. Congestie, als de dichtheid nog verder toeneemt raakt het verkeer verstopt. De snelheid ligt lager als de capaciteitssnelheid u c en een dichtheid ligt tussen de capaciteitsdichtheid k c en de congestiedichtheid k j. Een verstoring in de verkeersstroom plant zich voort tegen de rijrichting in. De vorm en karakteristieken van het fundamenteel diagram zijn sterk afhankelijk van de meetlocatie en de samenstelling van het verkeer. In figuur 3.2 zijn voor vier locaties (A = onbeïnvloede locatie, B = stroomopwaarts van bottleneck, C= bottleneck en D = stroomafwaarts van bottleneck) de fundamentele diagrammen weergegeven. In de bottleneck wordt de maximale intensiteit bereikt, welke gelijk is aan de capaciteit. De gemiddelde snelheden dalen niet onder de capaciteitssnelheid en de dichtheden dalen niet onder capaciteitsdichtheid. Stroomopwaarts van de bottleneck bouwt zich de file op, hier kunnen twee fasen optreden, vrije doorstroming indien de capaciteit in de bottleneck nog niet wordt bereikt of een fase met congestie met intensiteiten lager of gelijk aan de capaciteit in de bottleneck en lage snelheden en hoge dichtheden. Stroomafwaarts van de bottleneck treedt geen congestie op, maar liggen alle metingen in de regio van vrije doorstroming. Figuur 3.2: Verschillen in fundamentele diagrammen per locatie [Hoogendoorn et al, 2004] 14

23 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Bij kleine verstoringen beweegt de schokgolf zich voort door de verkeersstroom. Bij vrije doorstroming gebeurt dit in de richting van de verkeersstroom, terwijl bij congestie de schokgolf zich tegen de verkeersstroom in voortbeweegt. De voorwaartse snelheid van de schokgolf is ongeveer gelijk aan de snelheid van het verkeer, de achterwaartse snelheid van de schokgolf die geconstateerd wordt bij congestie ligt rond de 20 km/u. [Daganzo, 2002] 3.2 Capaciteit De capaciteit wordt in de Highway Capacity Manual (HCM) [Ackerman et al, 2000] gedefinieerd als: the maximum hourly rate at which vehicles reasonably can be expected to transverse a point or uniform section of a lane or roadway during a given time under prevailing roadway, traffic and control conditions. Deze capaciteit wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals weer, lichtintensiteit, verkeerssamenstelling, rijgedrag, controlesystemen en weg lay-out. De capaciteit op een wegvak wordt bereikt ter hoogte van bottlenecks. In de HCM [Ackerman et al, 2000] wordt een bottleneck omschreven als een locatie waar (1) extra verkeer de snelweg betreedt waardoor de nieuwe som van het verkeer op de hoofdrijbaan de capaciteit overschrijdt, bijvoorbeeld bij invoegingen en weefvakken of waar (2) de capaciteit van het wegvak daalt beneden de intensiteit die het verwerkt bijvoorbeeld door een rijstrook vermindering Capaciteitsval In sommige studies zijn er in de empirische data enkele minuten zeer hoge intensiteiten waargenomen (boven de 2500 vtg/u/rijstrook) op de middelste en/of linker rijstrook vlak voor het instorten van de verkeersstroom. Bij het oplossen van de congestie worden deze hoge intensiteiten niet meer waargenomen. Dit verschijnsel wordt capaciteitsval (capacity drop of two-capacity-phenomenon) genoemd. De hoge intensiteiten worden over het algemeen pas weer bereikt als de intensiteiten sterk zijn gedaald, wat in de meeste gevallen pas in de nachtelijke uren gebeurt. [Daganzo, 2002] In figuur 3.3 is het principe weergegeven in het intensiteit versus dichtheid diagram. Dit fenomeen ontstaat onder andere door de volgende drie aspecten [Tampère, 2004]: Time-to-breakdown: Wanneer de kritieke dichtheid wordt bereikt, is een voldoende grote verstoring nodig voordat de verkeersstroom daadwerkelijk omslaat in congestie. In deze periode liggen de intensiteiten tijdelijk hoger dan de intensiteiten in de stabiele periode daarna. Hysteresis in car-following behaviour: Bestuurders reageren met een vertraging op de acties van hun voorgangers, hierdoor is de volgafstand bij rembewegingen kleiner en bij acceleratie bewegingen groter dan bij een stabiele verkeersstroom. Daarbij komt dat bij het oplossen van de congestie meer rembewegingen en optrekbewegingen worden uitgevoerd dan bij een continue stroom. Bestuurders anticiperen hierop door meer afstand te nemen tot hun voorganger. Changes in driver behaviour: Bestuurders accepteren kortere volgafstanden voor het ontstaan van congestie als tijdens congestie, omdat ze meer gemotiveerd zijn om kort te volgen als de snelheden nog hoog zijn dan als de snelheden zijn ingestort en het nut van het nemen van meer risico is verdwenen. 15

24 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Figuur 3.3: Intensiteit versus dichtheid bij capaciteitsval [Tampère, 2004] Uit empirische data zijn gemiddelde capaciteitsval percentages van 1% tot 15% gevonden voor de gehele rijbaan. De capaciteitsval van de rechterrijstrook is meestal een stuk hoger dan voor de andere rijstroken, hiervoor zijn meestal waardes gemeten tussen de 10% en 26%. [Minderhoud, 1999] Relatie maximumsnelheid en capaciteit Uit de Highway Capacity Manual [Ackerman et al, 2000] kan voor de verschillende snelheidslimieten de intensiteit, de dichtheid en de snelheid bij het bereiken van de capaciteit worden afgeleid. De in de HCM gehanteerde waarden worden gebruikt als streefwaarden en zijn gebaseerd op empirische bevindingen in de US. Uit onderstaande tabel kan worden opgemerkt dat bij een afname van de maximumsnelheid de capaciteit daalt. Uit een studie van Dijker en Minderhoud [2002] blijkt echter dat de invloed van de maximumsnelheid op de capaciteit beperkt is. De verschillen bij een afname van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u blijkt volgens deze studie te liggen binnen een marge van +/- 1,5% terwijl er bij de HCM methode een capaciteitsdaling van 4,3% optreedt. Free Flow Speed Criteria 120 km/h Maximum density 28 pc/km/lane Average speed 85.7 km/h Flow rate 2400 pc/h 110 km/h Maximum density 28 pc/km/lane Average speed 83.9 km/h Flow rate 2350 pc/h 100 km/h Maximum density 28 pc/km/lane Average speed 82.1 km/h Flow rate 2300 pc/h 90 km/h Maximum density 28 pc/km/lane Average speed 80.4 km/h Flow rate 2250 pc/h 80 km/h Maximum density 28 pc/km/lane Average speed Flow rate 78.6 km/h 2200 pc/h Figuur 3.4: Fundamenteel diagram en tabel voor de verschillende snelheidslimieten [Ackerman et al, 2000] Capaciteit op weefvakken en invoegvakken Door het grote aantal strookwisselingen dat op een weefvak of invoegvak plaatsvindt wordt de verkeersafwikkeling ter plaatse nadelig beïnvloed. Over het algemeen geldt dat tussen de wegvakcapaciteit en het aandeel wevend of invoegend verkeer op de aanlig- 16

25 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie gende rijstrook of de invoegstrook een lineair verband bestaat waarvoor geldt dat de wegvakcapaciteit afneemt bij een toename van het aandeel wevend verkeer en dat de capaciteitsreductie groter is bij een hoger aandeel vrachtverkeer. [Schuurman en Vermijs, 1993] De capaciteit bij weefvakken is door Cassidy en May [1991] gedefinieerd als (1) de maximale intensiteit ter hoogte van een doorsnede van de rijbaan waar zich een weefvak bevindt, en (2) het maximaal aantal rijstrookwisselingen dat kan plaatsvinden over een rijstrook segment van 250 ft (= 85 m) binnen het weefvak. Het aantal rijstroken van de hoofdrijbaan speelt een belangrijke rol in de verdeling van het verkeer over de verschillende rijstroken ter hoogte van invoegingen. Indien de rijbaan over 2x2 rijstroken beschikt ligt het percentage dat zich op de rechterrijstrook bevindt substantieel hoger dan bij een 2x3 of 2x4 rijbaan, zie tabel 3.1. Uit de tabel blijkt dat bij hogere intensiteiten het percentage doorgaand verkeer op de rechterrijstrook groter is. Dit is in tegenstelling tot de verwachtingen en de ervaringen op de snelwegen. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt doordat de tabel van May is gebaseerd op empirische metingen van snelwegen in de U.S. In de U.S. is de wetgeving omtrent het rechtshouden niet van kracht. Waarschijnlijk liggen de percentages verkeer op de rechterrijstrook in Europese situaties hierdoor hoger. Tabel 3.1: Percentage doorgaand verkeer op de rechterrijstrook ter hoogte van invoegingen [May, 1990] Intensiteit > < 1499 hoofdrijbaan rijstroken rijstroken rijstroken Vermijs [1997] heeft in een studie naar de capaciteit van symmetrische weefvakken een overzicht gemaakt van de capaciteitswaarden van weefvakken in Nederland die in verschillende studies naar voren zijn gekomen. Uit figuur 3.5 kan worden opgemaakt dat de gevonden capaciteitswaarden sterk verschillen per studie. Er is wel enige vergelijking waar te nemen per aantal rijstroken, maar nog is er een grote spreiding door verschillen in vormgeving en overige invloedsfactoren. De gemeten capaciteitswaarden blijken allen onder de ROA grenswaarden liggen. Dit heeft er mee te maken dat de ROA-richtlijnen zijn opgesteld aan de hand van de verkeerssituatie in de US, waar vormgeving, wetgeving en rijgedrag sterk verschillen met de Nederlandse situatie. Figuur 3.5: Capaciteitswaarden gemeten in verschillende studies [Vermijs, 1997] 17

26 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie De gevonden capaciteiten van weefvakken in de literatuurstudie van Vermijs [1997] komen ongeveer overeen met capaciteitswaarden van gewone wegvakken. De verklaring hiervoor ligt in het feit dat voertuigen die in een bepaalde richting van strook wisselen hiaten creëren voor voertuigen die in tegengestelde richting van rijstrook wisselen. De door strookwisselingen ontstaande verstoringen in de verkeersstroom treden hierdoor bij weefvakken in mindere mate op dan bij invoegen, of de verstoringen dempen snel uit Methodes om de capaciteit te bepalen Er zijn door de jaren heen verschillende methodes ontworpen om de capaciteit op snelwegen te bepalen, zie figuur 3.6. Minderhoud, Botma en Bovy [1998] hebben in een studie de verschillende methodes voor de bepaling van de capaciteit tegen elkaar afgewogen. Zij concludeerden dat een goede, betrouwbare methode nog niet beschikbaar is, maar dat momenteel de Product Limiet Methode de best beschikbare methode is, vervolgens de Empirische distributie methode en daarna de Fundamenteel Diagram Methode. Figuur 3.6: Een classificatie van de methodes voor het bepalen van de capaciteit [Minderhoud et al, 1998] Product limiet methode: bepaalt de capaciteit door gebruik te maken van de intensiteiten bij zowel vrije doorstroming (non-congestieregiem) als bij congestie. De PLM is gebaseerd op het idee dat elke non-congestie intensiteitobservatie met een hogere intensiteit dan de laagste geobserveerde intensiteit in het congestieregiem bijdraagt bij de bepaling van de capaciteitswaarde. De mediaan van de cumulatieve verdeling wordt gehanteerd als capaciteitswaarde. Empirische distributie methode (of queue discharge distribution method): bepaald de afrijcapaciteit doormiddel van een cumulatieve kansverdeling van de intensiteiten uit het congestieregiem, de mediaan van de verdeling wordt gehanteerd als capaciteitswaarde. Fundamenteel diagram methode: de relatie tussen de intensiteit, de snelheid en de dichtheid wordt gebruikt voor de bepaling van de capaciteit. Voor de bepaling van de capaciteit wordt een model van de functie q(k) gefit aan de dataset. Hoofdstuk 6: capaciteitsanalyse en bijlage X: methodes capaciteitsanalyse geven meer inzicht in de drie methodes. 18

27 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Conclusies Uit de studie van Dijker en Minderhoud [2002] en de Highway Capacity Manual [Ackerman et al, 2000] is gebleken dat bij een afname van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u de capaciteit daalt tussen de 0% en 4,3%. Deze capaciteitsdaling kan ook verwacht worden op de maatregelvakken na invoering van de 80 km/u maatregel. Het grote aantal strookwisselingen dat op een weefvak plaatsvindt beïnvloedt de verkeersafwikkeling ter plaatse. Over het algemeen geldt dat tussen de wegvakcapaciteit en het aandeel wevend verkeer een lineair verband bestaat waarvoor geldt dat de capaciteit afneemt bij een toename van het wevend verkeer. De afname van de maximumsnelheid zal volgens de literatuur geen extra invloed hebben op de capaciteit ter hoogte van weefvakken. Een afname van de dynamiek van het verkeer leidt er echter wel toe dat de weefbewegingen minder soepel worden uitgevoerd, waardoor de verkeersafwikkeling extra wordt benadeeld. Het aantal rijstroken van de hoofdrijbaan speelt een belangrijke rol bij de verdeling van het verkeer over de rijstroken. Bij 2x2 rijstroken ligt het percentage verkeer op de rechterrijstrook substantieel hoger dan bij 2x3 of 2x4 rijstroken. 3.3 Rijgedrag Het gedrag van voertuigen in netwerken is sterk afhankelijk van de interacties met de omringende voertuigen, de reactie op verkeerscontrolesystemen, het weg ontwerp, de gewenste snelheid en de voorkeuren in het gebruik van de rijstroken [Yang en Koutsopoulos, 1996]. Longitudinaal rijgedrag Lateraal rijgedrag Individueel vrij gedrag Gedrag beïnvloed door andere voertuigen Figuur 3.7: Longitudinaal en lateraal rijgedrag [Hoogendoorn et al, 2004] Op het niveau van de individuele bestuurder kunnen twee keuzes gemaakt worden om in te spelen op de karakteristieken van de weg en het verkeer. De bestuurder kan versnellen of vertragen op zijn huidige rijstrook afhankelijk van de situatie van het verkeer of hij kan van rijstrook wisselen [Gipps, 1986]. Het eerste fenomeen is het rijgedrag in de longitudinale richting en wordt gekenmerkt door het voertuigvolggedrag, het tweede betreft het rijgedrag in de laterale positie, namelijk het rijstrookwisselgedrag, zie figuur 3.7. Het rijgedrag van de bestuurders heeft invloed op de gereden snelheden, de volgafstanden en uiteindelijk de capaciteit van de rijbaan. 19

28 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Verkeerssimulatie modellen zijn gebaseerd op het volggedrag, via de car following modellen, en het rijstrookwisselgedrag, via de lane changing modellen en de gap acceptance modellen. 3.4 Longitudinaal rijgedrag Het rijgedrag in de longitudinale richting kan simpel gezegd worden onderverdeeld in twee situaties: 1. Het rijgedrag met betrekking tot de snelheid en acceleratie in de vrije situatie waarbij de voertuigen niet gehinderd worden door andere voertuigen waardoor de gewenste snelheid gereden kan worden; 2. Het rijgedrag van verkeer dat beperkt wordt door andere voertuigen, waardoor de voertuigen reageren op het gedrag van de voor hem rijdende voertuigen en volggedrag gaan vertonen Rijgedrag in de vrije situatie Volgens Wang en Wang [2000] is het nut van de gereden snelheid gerelateerd aan de factoren reistijd en comfort, waarbij het comfort gerelateerd is aan de veiligheid en het rijcomfort. De reistijd is een functie van de gereden snelheid en het comfort is een functie van zowel de snelheid als de volgafstand. Een bestuurder heeft als doel om zo snel mogelijk zijn bestemming te bereiken, echter spelen bij de beslissing van de gereden snelheid verschillende aspecten een rol, zoals [Milliken et al, 1998]: de karakteristieken van de weg; de hoeveelheid verkeer op de weg; de weersomstandigheden; de tijd van de dag; de snelheidslimiet; de methode van snelheidscontroles; de lengte van de reis; het doel van de reis; de karakteristieken van het voertuig; de karakteristieken van de bestuurder. Uit verschillende studies is gebleken dat indien het verkeer in de vrije situatie verkeert en er tevens hoge rijbaan intensiteiten worden gemeten de snelheid en de intensiteit op de rechterrijstrook consistent lager zijn dan de op de linker en middelste rijstroken. En dat indien er congestie optreedt, en passeren moeilijker is geworden, de verschillende tussen de rijstroken afnemen. [Daganzo, 2002] Utiliteit Utiliteit reistijd Utiliteit comfort Utiliteit totaal Snelheid Figuur 3.8: Mogelijk utiliteitsverloop voor bepaling gereden snelheid Wang en Wang [2000] hebben een utiliteitsmodel opgesteld waarbij geldt dat als de bestuurder alleen belang hecht aan de reistijd, de snelheid oneindig groot is en als de bestuurder alleen belang hecht aan de comfortfactoren hij een snelheid 0 zal hanteren. In 20

29 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie werkelijkheid zal een snelheid gekozen worden die hier tussenin ligt, waarvoor geldt dat de utiliteit van een bepaalde snelheid gelijk is aan som van het nut van de reistijd en de utiliteit van het comfort. Deze factoren hangen sterk af van de persoonlijke karakteristieken van de bestuurder. In figuur 3.8 is het utiliteitsverloop weergegeven, de locatie en kromming van de lijnen zijn afhankelijk van de ervaringen van de bestuurder en verschillen dus per persoon Volggedrag Het volggedrag beschrijft hoe voertuigen reageren op hun voorgangers, hierbij wordt gekeken naar de versnelling en vertraging van de volgende voertuigen in relatie tot de leidende voertuigen. Binnen verkeersstromen ontstaan colonnes, hierbij wordt een leidend voertuig die geen beperkingen in zijn rijgedrag heeft, gevolgd door een aantal voertuigen die in hun rijgedrag worden beperkt door het leidende voertuig. Colonnes ontstaan door het feit dat, zodra de snelheid is aangepast aan de langzamere voorganger, acceleratie niet meer mogelijk is als de voorganger niet versnelt (of van rijstrook wisselt). [Tampère, 2004] Uit een studie van Ahmed [1999] blijkt dat de volgafstand grenswaarde sterk afhankelijk is van de gereden snelheid, in tegenstelling tot het car following model van Herman en Potts waar voor alle snelheden een grenswaarde van 61 meter wordt gehanteerd, zie figuur 3.9 rechts. In de figuur is de snelheid weergegeven in relatie tot de volgafstand in meters. Indien de snelheden lager worden daalt tevens de volgafstand die gehanteerd wordt. Daarnaast blijkt uit hetzelfde onderzoek dat de kans dat een voertuig zich in de voertuigvolgsituatie bevindt sterk afhangt van de volgtijd. Bij een volgtijd kleiner als 1 sec vertoont zo goed als iedereen volggedrag en bij een volgtijd groter dan 5 sec vertoont bijna niemand meer volggedrag. In figuur 3.9 links is de kans op volggedrag bij de gehanteerde volgtijd weergegeven. Figuur 3.9: De kans op volggedrag in relatie tot de volgtijd (links) en de grenswaarde van de gemiddelde volgafstand in relatie tot de snelheid (rechts) [Ahmed, 1999] Uit een studie van Dijker, Bovy en Vermijs [1997] is gebleken dat de volgtijd bij personenauto s groter is in verkeerssituaties met congestie dan bij situaties zonder congestie. Daarnaast wordt een verschil geconstateerd tussen de rijstroken; op de linker rijstrook is het verschil in volgafstand tussen de verschillende fasen van de verkeersafwikkeling het grootst en op de rechter rijstrook het kleinst. Bij snelheden onder de 50 km/u wordt geen verschil meer waargenomen tussen de rijstroken. 21

30 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Figuur 3.10: Posities van de voertuigen m.b.t. het leidende voertuig [Hoogendoorn, 2004] Veranderingen in de snelheid van het leidende voertuig worden met enige vertraging gevolgd door de volgende voertuigen. Doordat bestuurders niet in staat zijn om de vertraging van de leider precies in te schatten kan er een schokgolf ontstaan. Een colonne van voertuigen is asymptotisch stabiel als een verstoring van de snelheid van de leider met een afnemende amplitude verschuift naar de achtereenvolgende voertuigen, dit proces is te zien in figuur 3.10 links. Als de amplitude daarentegen toe neemt na een vertraging van het leidende voertuig is er sprake van een asymptotisch instabiele colonne, zie de figuur 3.10 rechts. Of de colonne asymptotisch stabiel of instabiel is hangt af van de reactietijd van de bestuurder en de gevoeligheidsfactoren als volgafstand en snelheid van de volgende voertuigen. Pas als colonnes dicht op elkaar volgen leiden verstoringen in de colonne ook tot een instabiele verkeersstroom [Tampère, 2004] Car following modellen Om het volggedrag van de automobilisten te modelleren zijn over de jaren heen verschillende type car following (voertuig volg) modellen ontworpen. Drie typen car following modellen, die veel gebruikt worden in de microsimulatie modellen, zullen hieronder besproken worden. Hierbij zal inzicht gegeven worden in de effecten op de verkeersafwikkeling bij een afname van de snelheidslimiet die uit deze modellen naar voren komen. Stimulus-response model Het stimulus-response model is gebaseerd op de veronderstelling dat volgende bestuurders zich aanpassen aan het rijgedrag van het leidende voertuig waarbij enige vertraging optreedt door de reactietijd van de bestuurder. In het algemeen geldt hiervoor het volgende principe [Brackstone en McDonald, 1999]: response ( t) = sensitivity t T stimulus t T (3.2) n n ( ) ( ) n De response is de vertraging of versnelling van het volgende voertuig. Voor de stimulus wordt het verschil in snelheid tussen het leidende en volgende voertuig gebruikt en de sensitivity is een factor die een functie is van factoren als gewenste snelheid en volgafstand. De t in de functie is het tijdsinterval en de T de reactie tijd van de bestuurder, het model gaat ervan uit dat de bestuurders reageren op hun voorganger gegeven een bepaalde reactietijd. Uit het stimulus-response model blijkt dat als de relatieve snelheid tussen volger en leider richting 0 gaat of de relatieve afstand erg groot wordt, er bijna geen acceleratiegedrag meer optreedt. De snelheid van het volgende voertuig heeft een kleine invloed op het volggedrag en geeft enkel aan dat bij een lagere snelheid een lagere acceleratie benodigd is bij een zelfde relatieve snelheid en relatieve afstand. 22

31 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Safe distance model In de safe distance modellen wordt aangenomen dat bestuurders volgafstanden aanhouden waarbij het mogelijk is om te stoppen zonder een kop-staart botsing te veroorzaken. De veilige volgafstand wordt beschreven als een functie van de snelheid van de volger, de snelheid van de leider en de reactietijd [Kometani en Sasaki, 1959]. Studies hebben uitgewezen dat de reactietijd bij een onverwachte actie tussen de 0,6 en 1,5 seconden ligt [Hoogendoorn en Bovy, 2001]. Een simpel model dat in de jaren 50 is ontworpen hanteert de regel dat voor het houden van een veilige volgafstand voor elke 10 mijl per uur (16 km/u) die wordt gereden tenminste de lengte van een voertuig als volgafstand moet worden gehanteerd, zie figuur [Pipes, 1953] Uit empirische data bleek dat de feitelijke volgafstanden bij hoge en lage snelheden iets kleiner waren als in de theorie van Pipes. Safe distance headway (m) Speed (km/h) Figuur 3.11: Veilige volgafstand in relatie tot de gereden snelheid volgens theorie van Pipes Over het algemeen blijkt uit de safe distance modellen dat bij een lagere snelheid de benodigde veilige volgafstand kleiner is. Dit houdt in dat de kritieke dichtheid bij lagere snelheden toeneemt ten opzichte van hogere snelheden. Psycho-spacing model In de bovenstaande modellen wordt als enige menselijke factor de reactietijd van de bestuurder meegenomen, verder wordt aangenomen dat de bestuurder de ideale automobilist is. Dit is niet conform de werkelijkheid, een bestuurder voert het proces minder gecontroleerd uit als hierboven is aangenomen. Dit komt doordat de bestuurder niet instaat is om (1) een relatieve snelheid onder een bepaalde waarde waar te nemen, (2) de situatie precies in te schatten en de benodigde response te bepalen en (3) het gaspedaal en rempedaal zo precies te bedienen als gewenst. [Hoogendoorn et al, 2004] In figuur 3.12 is de ongecontroleerde reactie van de automobilist, waarop de psychospacing modellen zijn gebaseerd, weergegeven. Voor dit model geldt dat bij een grote volgafstand het volgende voertuig niet wordt beïnvloed met snelheidsveranderingen. Bij hele kleine afstanden tussen de voertuigen leiden sommige combinaties van relatieve snelheid en volgafstanden niet tot een reactie van de bestuurder omdat deze de verschillen niet kan waarnemen. Zolang de relatieve snelheid kleiner is als een bepaalde grenswaarde, welke is gebaseerd op de functie van de relatieve snelheid en de volgafstand, zal er geen actie ondernomen worden omdat de bestuurder dit verschil niet kan waarnemen. Zodra het voertuig de grenswaarde bereikt, wat als eerste in punt A gebeurt, vervolgens in punt B etc., zal hij zijn snelheid aanpassen. Door dit proces van aanpassingen aan het leidende voertuig varieert de volgafstand tussen de voertuigen, ook als het leidende voertuig een constante snelheid heeft. 23

32 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Figuur 3.12: Psycho-spacing car following model [van Zuylen, 2005] Het psycho-spacing model vormt de basis van veel verkeerssimulatiemodellen, zoals VIS- SIM, FOSIM, AIMSUN2 en PARAMICS [Hoogendoorn et al, 2004, Panwai en Dai, 2005] Conclusies Het longitudinale rijgedrag bij vrije doorstroming is afhankelijk van het belang dat een bestuurder hecht aan de reistijd en het comfort. Door de invoering van de snelheidsbeperking in combinatie met trajectcontrole speelt de kans dat de bestuurder een bekeuring krijgt een belangrijke rol bij de bepaling van de comfortwaarde. De gewenste snelheid zal door de trajectcontrole dicht tegen de maximumsnelheid van 80 km/u aan liggen of zelfs enkele kilometers er onder omdat de bestuurder zijn werkelijke snelheid niet precies kan inschatten. Indien een voertuig niet in de vrije situatie verkeert volgt het zijn voorganger, hierbij reageert de bestuurder op de acties van de voorganger(s). De volgafstanden zijn met name afhankelijk van de relatieve snelheid tussen de volgende voertuigen. Bij een homogenere verkeersstroom zullen de volgafstanden afnemen en zal het aantal voertuigen dat zich in de voertuigvolgsituatie bevindt, toenemen. 3.5 Lateraal rijgedrag Het rijgedrag in de laterale richting van de weg betreft het rijstrookwisselgedrag. Bij het wisselen van rijstrook spelen doorgaans drie processen een rol [Zhang, 2004]: 3. De noodzaak om van rijstrook te wisselen; 4. Het nut om van rijstrook te wisselen; 5. De mogelijkheden om van rijstrook te wisselen. Naast de voertuigen die de rijstrookwisseling uitvoeren worden ook de andere voertuigen op de rijbaan beïnvloed door de rijstrookwisseling. Bij verplichte rijstrookwisselingen zullen de voertuigen op de doorgaande rijstrook anticiperen op de wevende voertuigen door van rijstrook te wisselen of door hun snelheid aan te passen om geschikte hiaten te creëren. Daarnaast zullen de nieuwe volgende voertuigen en de wevende voertuigen na de rijstrookwisseling hun volgafstand aanpassen aan de gewenste volgafstand, het effect van de capaciteitstrechter Het rijstrookwisselgedrag Bij het rijstrookwissel model wordt onderscheid gemaakt tussen verplichte en gewenste rijstrookwisselingen. Verplichte wisselingen worden uitgevoerd als de automobilist van rijstrook moet wisselen om zijn route te volgen, bijvoorbeeld bij het einde van een rijstrook of als hij in- of uit wil voegen (proces 1). Als het echter niet vereist is om een rij- 24

33 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie strookwisseling uit te voeren zal de bestuurder bekijken of het om andere redenen gewenst is om een rijstrookwisselingen uit te voeren (proces 2). De bestuurder zal van rijstrook wisselen als op een andere rijstrook de verkeerscondities beter zijn, bijvoorbeeld doordat bij een rijstrook wisseling de gewenste snelheid behouden kan blijven. [Toledo et al, 2003] De keuze van de gewenste rijstrook wordt in de verschillende modellen [o.a. Ahmed, 1999, Toledo et al, 2003, Chudhury et al, 2004] gemodelleerd m.b.v. het gewenste rijstrook model. Echter voor een rijstrookwisseling daadwerkelijk kan worden uitgevoerd zal de bestuurder een tweede beslissing nemen, namelijk de hiaatacceptatie beslissing om te bepalen of het mogelijk is om van rijstrook te wisselen (proces 3). Hierbij zal hij de posities en de snelheden van de omringende voertuigen, met name die in de gewenste rijstrook, bekijken en zal vervolgens besluiten of de hiaat tussen de toekomstige leidende en volgende voertuigen groot genoeg is om de rijstrook wisseling uit te voeren. Dit proces wordt in de verschillende modellen gemodelleerd met het hiaat acceptatie model. Het proces van besluitvorming wat voor de verschillende modellen wordt gebruikt, is schematisch weergegeven in figuur In werkelijkheid spelen voor de besluitvorming veel meer aspecten een rol, maar in de modellen is het gedrag gesimplificeerd tot onderstaande beslissingen boom. Figuur 3.13: Structuur van het lane changing model [Ahmed, 1999] (MLC = verplichte rijstrookwisseling en MLC = geen verplichte rijstrookwisseling) Het beslissingsproces is een continue proces, indien het hiaat niet geaccepteerd wordt zal de bestuurder opnieuw bekijken of een rijstrookwisseling gewenst is en of er een hiaat beschikbaar is dat groter is als zijn kritieke hiaat. Om dit proces te versimpelen is de tijd in de meeste modellen gediscrediteerd en wordt er aangenomen dat de beslissingen onafhankelijk van elkaar worden gemaakt. [o.a. Ahmed 1999, Chudhury et al 2004]. Echter blijkt dat bij een verplichte rijstrookwisseling de bestuurders een steeds kleinere hiaat accepteren naarmate ze dichter bij het einde van de mogelijkheid tot uitvoeren van de wisseling komen. Hierdoor beïnvloeden zij het verkeer op de hoofdrijbaan in hogere mate indien ze verder stroomafwaarts komen. [Ngoduy et al, 2004] 25

34 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie De aspecten die het nut van een gewenste rijstrookwisseling beïnvloeden zijn [Ahmed, 1999]: snelheid in vergelijking met de gewenste snelheid; dichtheid; aanwezigheid van vrachtverkeer; aanwezigheid van een invoegstrook; volggedrag van het voertuig. Uit het model van Chudhury et al [2004] blijkt dat de rechterrijstrook het grootste disnut heeft, dit heeft er mee te maken dat het model in Amerika is ontworpen, waar de wetgeving over rechts rijden niet van kracht is. Doordat in de Europese wetgeving is opgenomen dat indien mogelijk gebruik moet worden gemaakt van de rechterrijstrook kan worden aangenomen dat dit de keuze van gewenste rijstrook beïnvloedt. Het gap acceptance model wordt geformuleerd als binaire keuze model, waarbij de bestuurder het beschikbare hiaat vergelijkt met het kritieke hiaat en besluit of hij het hiaat accepteert of verwerpt. De bestuurder maakt hierbij onderscheid tussen de lag gap en de lead gap, zie figuur De kritieke hiaten worden hierbij gemodelleerd als een random variabele om zo het verschil in rijgedrag tussen de verschillende bestuurders en dezelfde bestuurder over de tijd en verschillende verkeerscondities weer te kunnen geven. [Zhang, 2004] Figuur 3.14: Definities van de hiaten [Chudhury et al, 2004] Hwang en Park [2005] hebben bij het opstellen en schatten van hun model geconcludeerd dat het afstandshiaat van groter belang is dan het tijdshiaat. Dit komt doordat bestuurders over het algemeen de afstand als een belangrijkere factor zien voor het bepalen van een veilige rijstrookwisseling, omdat ze beter in staat zijn om de afstand te schatten dan de tijd. Uit de fundamentele relatie tussen snelheid, dichtheid en intensiteit kan worden opgemaakt dat indien de intensiteit gelijk blijft en de snelheid daalt de dichtheid toeneemt en dus de volgafstand kleiner wordt. Bij een kleinere volgafstand worden de afstandshiaten kleiner, waardoor er minder geschikte hiaten aanwezig zijn en het invoegproces wordt bemoeilijkt. Uit hetzelfde onderzoek van Hwang en Park [2005] blijkt dat de geaccepteerde hiaten sterk afhankelijk zijn van de verkeerssituatie; hogere dichtheden en lagere snelheden beinvloeden het gedrag van de bestuurders waardoor ook de hiaat-acceptatie verandert. Onder verkeerscondities met hoge intensiteiten worden de processen zoeken van een geschikt hiaat en hiaat acceptatie niet meer uitgevoerd. In een onderzoek van Sarvi et al [2002] wordt aangegeven dat bij hoge intensiteiten een rits invoeggedrag wordt gesignaleerd aan het eind van de invoegstrook. Dit houdt in dat de voertuigen op de invoegstrook één voor één invoegen bij de voertuigen op de rechterrijstrook van de hoofdrijbaan, onafhankelijk van de beschikbare hiaten. 26

35 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Zowel Chudhurry [2004], Toledo [2003] als Ahmed [1999] hebben in een testsituatie de kritieke afstandhiaten bepaald. De lead en lag critical gaps zijn afhankelijk van de relatieve snelheid tussen het subject vehicle en de snelheid van de lead respectievelijk lag vehicle. Het totale kritieke hiaat bestaat uit de lead critical gap plus de lengte van het voertuig plus de lag critical gap. Onderstaande figuren geven de kritieke hiaten als een functie van de relatieve snelheid weer, voor zowel het model van Chudhurry (figuur 3.15), het model van Toledo (figuur 3.16) als het model van Ahmed (figuur 3.17). Het model van Ahmed maakt tevens onderscheid tussen gewenste rijstrookwisselingen (DLC) en verplichte rijstrookwisselingen (MLC). Alle drie de modellen maken gebruik van dezelfde relatie tussen de relatieve snelheid en het kritieke hiaat, de gevonden parameters verschillen echter per onderzoek. G G lead, cr n lag, cr n lead ( ( ) + λ min( 0, ΔVn ( t) ) lag ( ( ) + λ min( 0, ΔV () t ) lead () t = exp α + β max 0, ΔVn ( t) lag () t = exp α + β max 0, ΔV () t De parameters uit de drie studies zijn weergegeven in tabel 3.2. n n (3.3) Tabel 3.2: Parameters van de lane changing modellen van Chudhurry, Toledo en Ahmed Chudhurry [2004] Toledo [2003 Ahmed [1999] (DLC) Ahmed [1999] (MLC) Lead gap α β λ Lag gap α β λ Figuur 3.15: Mediaan lag and lead critical gaps volgens het model van Chudhury [Chudhury, 2003] 27

36 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Figuur 3.16: Median lead en lag critical gaps volgens model van Toledo [Toledo, 2003] Figuur 3.17: Median lead en lag critical gaps volgens model van Ahmed [Ahmed, 1999] Rijstrookwisselingen bij discontinuïteiten Bij het convergeren en divergeren van verkeersstromen, zoals plaatsvindt op weefvakken en bij in- en uitvoegingen, zijn het volggedrag en het rijstrookwisselgedrag in het bijzonder van belang. Bij het verkeersproces van de invoegbewegingen zijn twee groepen weggebruikers te onderscheiden; de invoegers en de voertuigen die zich op de doorgaande rijbaan bevinden. Het rijgedrag van de voertuigen die op de hoofdrijbaan rijden verschilt sterk van dat van de voertuigen die vanaf een andere rijstrook (bv een invoegstrook of een andere rijbaan bij een weefvak) de hoofdrijbaan betreden. Gedrag invoeger Bij het rijstrookwisselproces van de invoeger zijn vijf fasen te onderscheiden, zie figuur In de eerste fase zal de bestuurder de karakteristieken van de invoegstrook en de rijbaan observeren en zal vervolgens indien noodzakelijk handelingen uitvoeren als een voorbereidende rijstrookwisseling. Fasen 2 en 3 zullen min of meer gelijktijdig worden uit- 28

37 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie gevoerd, hierbij zal de bestuurder op zoek gaan naar geschikte hiaten en zal tevens versnellen tot zijn gewenste snelheid. Indien een geschikt hiaat gevonden is zal de weefbeweging worden uitgevoerd (fase 4). Uit een studie van Vermijs [1991] blijkt dat de meeste weefbewegingen plaatsvinden aan het begin van het weefvak. Ook blijkt dat bij een hogere intensiteit de voertuigen eerder invoegen. In fase 5 zal de volgafstand tot de nieuwe voorganger worden aangepast, ook de nieuwe volger zal zijn afstand met het ingevoegde voertuig herstellen tot de gewenste volgafstand. Congestie kan ontstaan indien het proces in fase 5, het oprekken van de gedwongen korte volgtijd naar de gewenste volgtijd, niet mogelijk blijkt zonder het overige verkeer te hinderen. Dit effect wordt capaciteitstrechter genoemd en is in verder toegelicht. [Sarvi et al, 2002] Figuur 3.18: Het rijstrookwisselproces (niet op schaal) [Schuurman en Vermijs, 1993] Gedrag doorgaand verkeer De voertuigen op de hoofdrijbaan beïnvloeden het acceleratiegedrag van de invoegende voertuigen [Sarvi et al, 2002]. Daarnaast wordt het gedrag van het doorgaande verkeer ter hoogte van invoegingen en weefvakken beïnvloed door het invoegende verkeer. Dit gebeurt zowel stroomafwaarts van de invoeging als stroomopwaarts. Stroomafwaarts zal het voertuig zijn volgafstand met het ingevoegde voertuig herstellen tot zijn gewenste volgafstand, capaciteitstrechter. Daarnaast kunnen de voertuigen op de hoofdrijbaan stroomopwaarts en ter hoogte van de weeflocatie anticiperen op de invoegende voertuigen. [Kita, 1999] Hierbij kunnen ze twee type anticipatiegedrag uitvoeren [Minderhoud en Bovy, 1998]: Ze kunnen op de huidige rijstrook blijven rijden en indien nodig hun snelheid aanpassen zodat er een acceptabel hiaat wordt gecreëerd voor de invoeger. In een studie van Dijker en Vermijs [1997] wordt geconcludeerd dat bijna alle bestuurders een acceptabel hiaat creëren als het voertuig naast hen een verplichte rijstrook wisseling moet uitvoeren. Het hiaat wordt in dat geval meestal gecreëerd doordat het voertuig op de doorgaande rijstrook zijn snelheid vermindert. Ze kunnen een rijstrook naar links opschuiven om zodoende ruimte te creëren voor de invoeger. Dit anticipatiegedrag kan alleen worden uitgevoerd indien er een hiaat op de naastgelegen rijstrook beschikbaar is. Daarnaast wordt dit gedrag meestal pas uitgevoerd als het er toe leidt dat het voertuig hierdoor zijn snelheid niet hoeft aan te passen Capaciteitstrechter Door het invoegen van een voertuig uit een andere rijstrook moet in veel van de gevallen en zeker bij hoge intensiteiten en dichtheden het volgende voertuig afremmen om zijn gewenste afstand tot zijn voorligger te herstellen, dit proces wordt ook wel capaciteitstrechter (capacity funnel) genoemd [Schuurman, 1991]. De verstoringen van de verkeersafwikkeling bij een weefvak en invoeging worden bereikt doordat deze snelheidsaanpas- 29

38 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie singen van de niet van rijstrookwisselende weggebruikers nodig zijn om de invoegers ruimte te geven om in te voegen en de gewenste volgafstand te herstellen. Bij hoge intensiteiten met hoge dichtheden en een groot aantal strookwisselingen leiden deze snelheidsaanpassingen tot aanzienlijke snelheidsreducties van de voertuigen. Het gevolg hiervan is dat de beschikbare hiaten kleiner worden, waardoor het invoegproces wordt bemoeilijkt en er verdere snelheidsreducties nodig zijn om de voertuigen te laten invoegen. Bij blijvend hoge intensiteiten leidt dit proces tot filevorming bovenstrooms van het weefvak. De plaats waar voor het eerst snelheden beneden de capaciteitssnelheid optreden bevindt zich op de stroken direct naast de blokmarkering en enkele honderden meters vanaf het begin van het weefvak/invoegvak [Vermijs, 1997]. Op deze locatie bevindt zich de bottleneck, welke wordt gebruikt voor de bepaling van de capaciteit. Figuur 3.19 geeft de locatie waar de congestie ontstaat weer. Figuur 3.19: Meetdoorsnede bij capaciteitsbepaling van een weefvak [Vermijs, 1997] In figuur 3.20 is de capaciteitstrechter weergegeven. Het subject vehicle voegt in tussen het leader vehicle en het follower vehicle, na het invoegen hersteld het ingevoegde voertuig zijn volgafstand door iets af te remmen (weergegeven met de middelste twee pijlen v0 s en v s ), als reactie hierop vertraagt het volgende voertuig tevens om zijn gewenste volgafstand te herstellen (weergegeven met de onderste twee pijlen v0 f en v f ). Figuur 3.20: Tijd-weg diagram van een rijstrookwisselsituatie [Hidas, 2005] 30

39 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Conclusies Bij het wisselen van rijstrook spelen in het algemeen drie processen een rol: de noodzaak om van rijstrook te wisselen; het nut om van rijstrook te wisselen; de mogelijkheid om van rijstrook te wisselen. De noodzaak om van rijstrook te wisselen is afhankelijk van de gewenste route van de bestuurder en de weg lay-out is een verplichte rijstrook wisseling noodzakelijk om de route te vervolgen. Deze fase van het rijstrookwisselgedrag zal niet veranderen na invoering van de 80 km/u maatregel. Het nut van een gewenste rijstrookwisseling wordt beïnvloed door: de gereden snelheid in vergelijking met de wenssnelheid; de snelheid van de voorganger; de snelheid van het verkeer stroomafwaarts; de dichtheid van het verkeer; de aanwezigheid van vrachtverkeer; de aanwezigheid van een invoegstrook; het volggedrag van het voertuig. De maximumsnelheid speelt geen rol bij de bepaling van het nut van de rijstrook. Het verschil in snelheid met het leidende voertuig en de voertuigen stroomafwaarts speelt wel een belangrijke rol. Indien de variatie in snelheid afneemt zal het nut om van rijstrook te wisselen afnemen. Bij de bepaling van de mogelijkheden om een rijstrookwisseling uit te voeren speelt naast de hierboven besproken factoren het kritieke hiaat van de bestuurder een doorslaggevende rol. De bestuurder analyseert zijn mogelijkheden om een rijstrookwisseling uit te voeren door te bekijken of het beschikbare hiaat groter of gelijk is aan zijn kritieke hiaat. Het kritieke hiaat wordt bepaald door het verschil in snelheid met het volgende en leidende voertuig op de gewenste rijstrook. Indien de variatie in snelheid tussen de rijstroken afneemt wordt het kritieke hiaat kleiner. Echter door de afname van het verschil in snelheden kan worden verwacht dat het aantal hiaten dat passeert is afgenomen. Ter hoogte van invoegingen speelt naast de boven besproken aspecten ook het anticipatie gedrag van de voertuigen op de hoofdrijbaan een belangrijke rol binnen de verkeersafwikkeling. De voertuigen op de hoofdrijbaan kunnen op twee manieren anticiperen op de invoegende voertuigen. Indien door de afname van de variatie in snelheid minder hiaten passeren, is het voor de voertuigen op de rechterrijstrook moeilijker geworden om van rijstrook te wisselen om ruimte te creëren voor de invoegende voertuigen. Hierdoor zullen voertuigen eerder hun snelheid verlagen om ruimte te creëren voor de invoegende voertuigen. Wat kan leiden tot een afname van de gemiddelde snelheid op de rechterrijstrook stroomopwaarts van invoegingen met hoge intensiteiten. Het gedrag van de invoeger is afhankelijk van: het anticipatie gedrag van de voertuigen op de hoofdrijbaan; het verschil in snelheid tussen de invoegstrook en de hoofdrijbaan; de beschikbare hiaten. Doordat de maximumsnelheid met 20 km/u is afgenomen kan door de voertuigen op de invoegstrook in een kortere periode de maximumsnelheid worden bereikt. Hierdoor zullen de voertuigen op een eerdere locatie in staat zijn om een rijstrookwisseling uit te voeren. Als gevolg hiervan kan worden verwacht dat de invoegbewegingen na invoering van de snelheidsbeperking meer aan het begin van de invoegstrook worden uitgevoerd. 31

40 80 km/u vertraagt? 3. Literatuurstudie Als de dichtheden op de rechterrijstrook lager zijn dan in de voorsituatie kan worden verwacht dat de invoegende voertuigen kleinere hiaten accepteren om in te voegen. Na het invoegen zullen zij hun gewenste volgafstand echter wel willen aanpassen, waardoor ze hun snelheid verlagen en de capaciteitstrechter ontstaat. In dat geval zullen de snelheden net stroomafwaarts van de invoeging of het weefvak lager liggen als bij een situatie met een snelheidslimiet van 80 km/u waarbij dezelfde dichtheden en kritieke hiaat afstanden gelden als bij de snelheidlimiet van 100 km/u. 32

41 4. ONDERZOEKSOPZET Het onderzoek naar de oorzaken van de geconstateerde effecten op de verkeersafwikkeling is uitgevoerd d.m.v. een analyse van het verkeer op de 80 km/u trajecten. De hoofdhypothese die centraal staat in het onderzoek is: Als gevolg van de veranderingen in het rijgedrag na invoering van de snelheidsbeperking in combinatie met trajectcontrole is de doorstroming van het verkeer op de maatregelvakken verslechterd en daarmee samenhangend is de filezwaarte toegenomen Het effect van de 80 km/u maatregel op de doorstroming van het verkeer kan bepaald worden door te onderzoeken of er een verandering is opgetreden in de capaciteit op het maatregelvak. De intensiteit wordt bepaald uit de dichtheden en de gemiddelde snelheden op het wegvak, welke beïnvloed worden door het rijgedrag van de weggebruikers. Het rijgedrag is afhankelijk van de geldende verkeerssituatie, zoals gereden snelheden, variatie in snelheid tussen de rijstroken en tussen de voertuigen op één rijstrook en het rijstrookgebruik. (figuur 4.1) Figuur 4.1: Samenhang hypotheses rijgedrag In het onderzoek is in eerste instantie het effect van de maatregel op de capaciteit onderzocht. Daarna is onderzocht welke aspecten van het rijgedrag hebben bijgedragen aan een verandering van de capaciteit op de maatregelvakken. De hypotheses m.b.t. het rijgedrag zijn onderverdeeld in vier onderzoeksterreinen, de snelheden, het rijstrookgebruik, het volggedrag en het rijstrookwisselgedrag. De hypotheses zijn opgesteld aan de hand van de conclusies uit de studies naar de maatregel die zijn besproken in hoofdstuk 2 en de gevonden inzichten in de verkeersafwikkeling besproken in hoofdstuk Capaciteit De capaciteit is het maximale verkeersaanbod waaronder het verkeer nog doorstroomt en waarboven de verkeersstroom omslaat naar langzaam rijdend of zelfs stilstaand verkeer [Brilon, 2005]. De capaciteit is geen constante waarde maar is afhankelijk van verschillende factoren als weersomstandigheden, lichtintensiteit, verkeerssamenstelling, controle systemen en het rijgedrag. Door de invoering van de snelheidsbeperking in combinatie met trajectcontrole zijn de factoren controle systemen en rijgedrag veranderd. In de hypothese omtrent de capaciteit wordt bekeken wat het effect is van deze verandering op de capaciteit op de maatregelvakken. 33

42 80 km/u vertraagt? 4. Onderzoeksopzet Hypothese 1: a) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteit vlak voor het ontstaan van de congestie op de maatregelvakken gedaald. b) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de afrijcapaciteit op de maatregelvakken gedaald. c) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteitsval kleiner geworden. 4.2 Snelheid De maximumsnelheid op de trajecten waar de maatregel is ingevoerd is verlaagd van 100 km/u naar 80 km/u. Deze maximumsnelheid wordt strikt gehandhaafd d.m.v. trajectcontrole. De maximumsnelheden en de controle methodes zijn sterk bepalend voor het rijgedrag van de automobilist. Eén van de doelen van de 80 km/u maatregel is het homogeniseren van het verkeer, door o.a. de variatie in snelheid te verminderen. Het verminderen van de dynamiek op de rijstrook leidt immers tot minder optrek en afrem bewegingen, die voor een groot deel van de uitstoot zorgen. Hypothese 2: De gemiddelde rijbaan snelheden na invoering van de maatregel liggen voor alle intensiteiten onder de maximale snelheid van 80 km/u, dit in tegenstelling tot de situatie voor invoering van de maatregel waarbij de snelheden schommelden rondom de maximumsnelheid. Hypothese 3: a) De variatie in snelheid tussen de voertuigen op de rijstrook is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. b) De variatie in snelheid tussen de rijstroken onderling is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. Hypothese 4: De capaciteitssnelheid in de situatie voor invoering van de maatregel is hoger dan de gemiddelde rijbaan snelheid tijdens vrije doorstroming na invoering van de snelheidsbeperking. 4.3 Rijstrookgebruik Het rijstrookgebruik beschrijft hoe het verkeer gebruik maakt van de rijbaan. Het gebruik van de rijstroken is van invloed op het volggedrag en het rijstrookwisselgedrag van de voertuigen. Het rijstrookgebruik wordt voor een groot deel beïnvloed door de variatie in snelheden. Hypothese 5: De kans dat de weggebruiker niet tevreden is met zijn huidige rijstrook en dus een gewenste rijstrookwisseling wil uitvoeren is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. Hypothese 6: a) Het percentage verkeer op de rechterrijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen t.o.v. voor de invoering. b) Op de weefvakken is het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook toegenomen t.o.v. de voorsituatie. 34

43 80 km/u vertraagt? 4. Onderzoeksopzet Hypothese 7: a) Het percentage vrachtverkeer op de middelste rijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. b) Het percentage vrachtverkeer op de linkerrijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. Hypothese 8: Vrachtverkeer sorteert op de 80 km zones eerder voor dan voor de invoering van de maatregel. Hypothese 9: Het percentage personenauto s op de rechterrijstrook t.o.v. de intensiteiten vrachtverkeer is na de invoering van de maatregel toegenomen. 4.4 Volggedrag Het voertuigvolggedrag beschrijft hoe voertuigen reageren op hun voorgangers, hierbij wordt gekeken naar de relatie tussen de volgende voertuigen en het leidende voertuig. Binnen verkeersstromen ontstaan colonnes, het leidende voertuig dat geen beperkingen heeft in zijn rijgedrag wordt gevolgd door een aantal voertuigen die in hun rijgedrag worden beperkt door het leidende voertuig. Het voertuigvolggedrag en de bijbehorende volgtijden en volgafstanden beïnvloeden de capaciteit op het wegvak. Hypothese 10: a) De lengte van de colonnes is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. b) Het aantal colonnes is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. c) De kans dat een voertuig zich in de voertuigvolgsituatie bevindt is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. Hypothese 11: a) De time-to-collision 1 is in de nasituatie afgenomen in vergelijking tot de voorsituatie. b) De volgafstanden zijn na invoering van de maatregel afgenomen. c) De volgtijden zijn na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. Hypothese 12: De capaciteitsdichtheden liggen in de nasituatie hoger dan in de voorsituatie. 4.5 Rijstrookwisselgedrag De verplichte rijstrookwisselingen ter hoogte van invoegingen en weefvakken beïnvloeden de capaciteit op het wegvak. Door het uitvoeren van een rijstrookwisseling worden de omringende voertuigen beïnvloed. De weefbewegingen hebben zowel invloed op de verkeersstroom stroomopwaarts als stroomafwaarts van het weefvak of invoegvak. Stroomopwaarts wordt het verkeer gehinderd door het anticipatiegedrag van de doorgaande stroom voertuigen en door de afremmingen van de wevende of uitvoegende voertuigen. Stroomafwaarts ontstaat de capaciteitstrechter, de volgafstanden tussen de voertuigen worden ter hoogte van deze locatie hersteld waardoor er remgedrag wordt vertoond. 1 De Time-To-Collsion (TTC) is de tijd voordat twee voertuigen op elkaar botsen als de volgafstand en relatieve snelheid gehandhaafd blijven. De TTC is de volgafstand tussen twee voertuigen gedeeld door de relatieve snelheid tussen deze voertuigen. 35

44 80 km/u vertraagt? 4. Onderzoeksopzet Hypothese 13: Het aantal geschikte hiaten om van rijstrook te wisselen is na invoering van de 80 km/u maatregel afgenomen. Hypothese 14: De weefbewegingen worden in het eerste 1/3 deel van het weefvak uitgevoerd. Hypothese 15: a) Het percentage verkeer op de hoofdrijbaan dat anticipeert op het verkeer op de invoegstrook door zijn snelheid aan te passen (te verlagen) is groter dan het percentage verkeer dat een rijstrookwisseling uitvoert als anticipatiegedrag. b) De snelheden op de rechterrijstrook stroomopwaarts van het weefvak of de invoegstrook liggen lager dan op de overige rijstroken. Hypothese 16: Ter hoogte van de weefvakken worden voor het grootste deel rijstrookwisselingen van 1 rijstrook uitgevoerd rijstrookwisselingen van 2 of 3 rijstroken komen in veel mindere mate voor. 4.6 Analyse methodes Voor de beantwoording van de hypothese over de capaciteit op de maatregelvakken is gebruik gemaakt van macrodata afkomstig uit inductielussen op de vier wegvakken. De macrodata bevatten de intensiteiten en snelheden per 15 minuutgemiddelde voor de gehele rijbaan. Voor de voorsituatie is data gebruikt uit de maanden september en oktober Voor de nasituatie is gebruik gemaakt van data uit de maanden november, december 2005 en januari Bijlage II geeft een toelichting op de verzamelmethode, de locaties en de periodes van de data die gebruikt zijn voor de capaciteitsanalyse. De hypotheses zijn getoetst door de capaciteitswaardes van de voorsituatie te vergelijken met de nasitautie. De significantie van het verschil is getoetst m.b.v. de T-toets en de Mann-Whitney U toets in het statistische software programma SPSS (bijlage V). Voor analyse van de overige hypotheses is gebruik gemaakt van individuele voertuigdata afkomstig uit de inductielussen. De individuele voertuigdata geven de passagetijden en snelheden van alle voertuigen individueel weer. Voor de analyse is gebruik gemaakt van individuele voertuigdata van twee locaties op de A12 Den Haag stad uit en twee locaties op de A20 Rotterdam richting Gouda. Bijlage III geeft een toelichting op de verzamelmethode, de locaties en de periodes van de data die gebruikt zijn voor de analyse van het rijgedrag. Om de hypotheses te toetsen is de empirische data van de voorsituatie vergeleken met de nasituatie. De significantie is indien mogelijk getoetst m.b.v. de T-toets en de Mann-Whitney U toets in het statistische software programma SPSS. Indien de hoeveelheid waardes te groot is voor SPSS is de statistische analyse uitgevoerd in Matlab. Daarnaast zijn de hypotheses onderbouwd d.m.v. een kwalitatieve analyse van videobeelden die genomen zijn vanuit een helikopter gepositioneerd boven het wegvak. Hierbij zijn twee locaties bekeken, ter hoogte van het weefvak op de A12 Den Haag en ter hoogte van de invoeging Rotterdam Centrum op de A20 Rotterdam. Bijlage IV licht de methode, de onderzochte locaties en de periodes waarop de verkeersstromen zijn vastgelegd toe. 36

45 5. VERKEERSSITUATIE Alvorens het onderzoek naar de capaciteit en het rijgedrag op de 80 km zones is uitgevoerd is een beeld gevormd van de verkeerssituatie op de maatregelvakken. Er is gekeken naar de effecten van de maatregel op de relaties tussen de intensiteit, snelheid en dichtheid. Met behulp van deze fundamentele diagrammen en de snelheidscontouren diagrammen zijn de bottleneck locaties op het maatregelvak bepaald. 5.1 A10 Amsterdam Op de A10 ring Amsterdam West is de 80 km/u maatregel ingesteld tussen het knooppunt Nieuwe Meer en de oprit/afrit Havens West. De files op het maatregelvak leveren een substantiële bijdrage aan de totale filezwaarte op het Nederlandse hoofdwegen net, tussen de 5% en 7% [Wilmink et al, 2006]. Voor de maanden januari t/m juni is de filezwaarte op de A10 richting Zaandam in 2006 toegenomen met 25% t.o.v In de richting Nieuwe Meer is de filezwaarte daarentegen gedaald met 27%. De totale filezwaarte in Nederland is in deze periode gestegen met 9% A10 richting Zaandam De snelheidsbeperking op de A10 bij Amsterdam richting Zaandam begint bij km en eindigt bij km Hiertussen bevinden zich 8 opritten en afritten met enkele weefvakken. Aan het begin van het maatregelvak komen de twee verkeersstromen van de A4 vanuit Schiphol en de A4 vanuit de ring Zuid samen. Figuur 5.1: Weg lay-out en luslocaties A10 ring Amsterdam West richting Zaandam Verkeerssituatie Op de A10 richting Zaandam ontstaat in de ochtendspits bijna nooit congestie op het maatregelvak. In de fundamentele diagrammen, die zijn weergegeven in bijlage VI, zijn weinig waarnemingen te zien met lage snelheden. In de avondspits daarentegen ontstaat er geregeld congestie op het maatregelvak. Tijdens congestie is er in de fundamenteel diagrammen een grote spreiding waar te nemen in de dichtheden. Met name enkele kilometers stroomopwaarts van de bottleneck, zie figuur 5.2. Uit de figuur is waar te nemen dat de snelheden tijdens congestie in de situatie na invoering van de maatregel hoger liggen dan voor invoering van de maatregel, de snelheden zijn gestegen met gemiddeld 13 km/u. Tijdens vrije doorstroming zijn de snelheden daarentegen gedaald met 16 km/u. De dichtheden in de nasituatie liggen over het algemeen hoger dan in de voorsituatie. In het snelheid intensiteit diagram van de locatie km (figuur 5.2 links) zijn in de nasituatie twee lijnen waar te nemen van de snelheidswaarnemingen tijdens vrije doorstroming. In de bovenste waarnemingenlijn is de vrije doorstromingssnelheid ongeveer 82 km/u, in de tweede waarnemingenlijn liggen de snelheden daarentegen enkele kilometers 37

46 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie onder de 80 km/u. De waarnemingen uit de onderste waarnemingenlijn zijn afkomstig uit de eerste weken na de invoering van de 80 km/u maatregel. Ter hoogte van km is de 80 km/u maatregel nog van kracht, maar de trajectcontrole is al een portaal stroomopwaarts beëindigd. Enkele weken na de invoering van de maatregel zijn de automobilisten bekend met de locaties van de trajectcontrole, wat tot gevolg heeft dat ze versnellen zodra ze de camera s gepasseerd zijn. Hierdoor liggen de snelheden ter hoogte van km na enkele weken hoger dan net na de instelling van de maatregel. Figuur 5.2: Fundamentele diagrammen km avondspits: snelheid intensiteit (links) en intensiteit dichtheid (rechts) Bottleneck Uit de snelheidscontouren diagrammen, waarvan onderstaand een voorbeeld is, is waar te nemen dat de file ontstaat ter hoogte van hectometerring 29,3, het begin van de Coentunnel. Ter hoogte van deze locatie is de 80 km/u maatregel niet meer van kracht. De snelheidsbeperking eindigt bij km Van de luslocaties rondom de bottleneck zijn geen meetgegevens beschikbaar, hierdoor kan voor deze locatie geen capaciteitsanalyse uitgevoerd worden m.b.v. de empirische distributie methode of de product limiet methode. Wel kan m.b.v. de fundamenteel diagram methode een beeld gevormd worden van de verandering in capaciteit na invoering van de maatregel. De resultaten van de capaciteitsanalyse zijn opgenomen in hoofdstuk 6. Coentunnel Eind 80 kilometerszone Rijrichting Figuur 5.3: Snelheidscontouren diagram A10 Amsterdam richting Zaandam (15 december 2005, avondspits) 38

47 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie A10 richting Nieuwe Meer Op de A10 bij Amsterdam richting knooppunt Nieuwe Meer begint de 80 km/u maatregel ter hoogte van km en eindigt in het knooppunt Nieuwe Meer. Hiertussen bevinden zich 8 opritten en afritten met enkele weefvakken. Het einde van het maatregelvak is het knooppunt Nieuwe Meer vanaf waar twee rijstroken richting A4 Schiphol gaan en twee rijstroken richting A4 ring Zuid. Figuur 5.4: Weg lay-out en luslocaties A10 ring Amsterdam West richting Nieuwe Meer Verkeerssituatie De fundamentele diagrammen, die zijn weergegeven in bijlage VI, geven aan dat er zowel in de ochtendspits als in de avondspits congestie is waar te nemen op het maatregelvak. In de diagrammen zijn echter geen duidelijke puntenwolken waar te nemen, die de capaciteitswaarnemingen weergeven. Alleen ter hoogte van km kan een lichte puntenwolk worden opgemerkt. Echter voor deze locatie zijn enkel waarnemingen beschikbaar van de twee rijstroken richting A4 Schiphol terwijl de rijbaan beschikt over vier rijstroken. Uit de fundamentele diagrammen van het weefvak stroomopwaarts van het knooppunt (figuur 5.5) blijkt dat in de congestietak de dichtheden niet toenemen bij lagere intensiteiten, maar dat deze juist afnemen. Dit wordt veroorzaakt doordat indien er file staat op de rijstroken richting de A10 of de A4 de snelheden op de naast gelegen rijstroken afnemen tot ongeveer 50 km/u onafhankelijk van de intensiteit op deze rijstroken. Indien er immers file staat in een van de twee richtingen gaan de matrixborden boven de andere richting op 50 of 70 km/u. Daarnaast blijken de snelheden in de congestietak lager te liggen dan in de voorsituatie. Dit wordt mogelijk veroorzaakt doordat de bestuurders zich als gevolg van de trajectcontrole netter aan de signalering van 50 km/u op de matrixborden houden. Figuur 5.5: Fundamentele diagrammen km ochtendspits: snelheid intensiteit (links) en intensiteit dichtheid (rechts) 39

48 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie Bottleneck Op de A10 ring Amsterdam West richting Nieuwe Meer wordt zowel in de ochtendspits als in de avondspits congestie waargenomen op het maatregelvak. De congestie is met name afkomstig van de terugslag van een bottleneck locatie stroomafwaarts van het maatregelvak. Zowel op de A4 richting Schiphol als op de A10 ring Amsterdam Zuid bevindt zich een bottleneck. In de snelheidscontouren diagrammen is in de ochtendspits op enkele dagen tevens een bottleneck waar te nemen ter hoogte van het weefvak van de afrit Sloten en het knooppunt Nieuwe Meer. Deze bottleneck is enkel zichtbaar als de file op de A4 niet terugslaat tot voorbij het weefvak. Figuur 5.6 is een voorbeeld van een snelheidscontouren diagram, de bottleneck locatie ter hoogte van het weefvak (km ) is hierin aangegeven. Begin 80 kilometerszone A12 Den Haag stad uit Op een deel van de Utrechtsebaan van de A12 is de snelheidsbeperking ingesteld. Dit betreft het traject tussen de oprit Den Haag Bezuidenhout en het knooppunt Prins Clausrijrichting Bottleneck km Figuur 5.6: Snelheidscontouren diagram A10 Amsterdam richting Nieuwe Meer (10 november 2005, ochtendspits) Het weefvak op de A10 heeft ongeveer dezelfde lay-out als het weefvak op de A12 bij Voorburg. Op de A12 blijkt het weefvak de oorzaak te zijn van de files op de Utrechtsebaan stad uit. Verwacht kan worden dat indien de bottlenecks op de A4 en de A10 ring Zuid worden verholpen het weefvak op de A10 ring West als een knelpunt gaat fungeren. In de huidige situatie zijn de bottlenecks stroomafwaarts maatgevend voor de filevorming en veroorzaken de verstoringen op het maatregelvak. 5.2 A12 Den Haag Op de A12 bij Den Haag is de 80 km/u maatregel ingevoerd tussen het knooppunt Prins Clausplein en de oprit/afrit Bezuidenhout. De filezwaarte op de A12 bij Den Haag levert maar een relatief kleine bijdrage aan de totale filezwaarte van Nederland. De gemiddelde filezwaarte over de maanden januari t/m juni is op het traject stad uit na invoering van de 80 km/u maatregel gestegen met slechts 3% procent. Op het traject stad in is de stijging van de filezwaarte veel sterker, namelijk 146% tegen een landelijke stijging van 9%. Voor de periode september en oktober 2005 (voorsituatie) is de filezwaarte in vergelijking met de periode november, december 2005 en januari 2006 (nasituatie) in de richting stad uit daarentegen gestegen met 100% en in de richting stad in met slechts 39%. Hieruit blijkt dat de filezwaarte op het traject sterk schommelt. 40

49 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie plein. Binnen het traject ligt het weefvak van de oprit Voorburg en de splitsing van de A12 richting Zoetermeer, de A4 richting Amsterdam en de A4 richting Rotterdam. Figuur 5.7: Weg lay-out en luslocaties A12 Utrechtsebaan Den Haag stad uit Verkeerssituatie Op de Utrechtsebaan stad uit worden in de ochtendspits bijna geen momenten waargenomen waarop de snelheden dalen tot onder de 60 km/u. In de avondspits daarentegen wordt wel congestie waargenomen op het maatregelvak. Het weefvak van de oprit Voorburg en de splitsing naar de A4 veroorzaakt veel verstoringen in de verkeersstroom. Met name het verkeer vanaf de oprit, wat goed is voor 25% van het totale verkeer op het weefvak, zorgt voor veel weefbewegingen. In de fundamentele diagrammen (bijlage VII) van de luslocatie km zijn er in de nasituatie twee snelheidslijnen waar te nemen tijdens vrije doorstroming (figuur 5.8). Bij de ene waarnemingenlijn liggen de waargenomen snelheden rond de 85 km/u en bij de andere lijn rond de 78 km/u. De waardes uit de lijn met snelheden rond de 78 km/u zijn met name afkomstig uit de tweede week na invoering van de 80 km/u maatregel. Het portaal bij km geeft het einde van de 80 km/u maatregel aan, de camera s van het einde van de trajectcontrole zijn echter al een portaal eerder bevestigd. In de eerste dagen zijn de bestuurders nog niet bekend met de locatie van de camera s van de trajectcontrole. Hierdoor is het mogelijk dat de snelheid ter hoogte van km voor de eerste weken rond de 78 km/u lag, maar dat na een korte periode de weggebruikers bekend zijn met de locaties van de camera s van de trajectcontrole en ter hoogte van km al aan het versnellen zijn. Figuur 5.8: Fundamentele diagrammen km avondspits: snelheid intensiteit 41

50 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie De metingen uit de lussen ter hoogte van km zijn niet compleet, waarschijnlijk is de lus op een van de rijstroken uitgevallen waardoor de intensiteiten in de nasituatie substantieel lager liggen dan in de voorsituatie. Bottleneck Op de Utrechtsebaan richting Utrecht ontstaat met name in de avondspits congestie op het maatregelvak. De congestie op het wegvak wordt veroorzaakt door verstoringen die ontstaan op het weefvak van de oprit Voorburg, de A12 richting Utrecht, A4 richting Amsterdam en de A4 richting Rotterdam. Onderstaande intensiteit-snelheid diagrammen (figuur 5.9) en voorbeeld van een snelheidscontouren diagram (figuur 5.10) geven de bottleneck locatie ter hoogte van het weefvak weer. De luslocatie km ligt aan het begin van het weefvak, de data uit deze lus is gebruikt voor de capaciteitsanalyse. a) km b) km c) km Figuur 5.9: Intensiteit snelheid diagrammen: locatie stroomopwaarts van de bottleneck (a), de bottleneck (b) en stroomafwaarts van de bottleneck (c). In figuur a is de terugslag van de bottleneck locatie waar te nemen, er worden lage snelheden gemeten bij lage intensiteiten. In figuur b is een puntenwolk te zien, waarbinnen de capaciteitswaarden vallen. In figuur c is over het algemeen vrije doorstroming waar te nemen. Einde 80 kilometerzone Bottleneck Begin 80 kilometerzone Begin Utrechtsebaan rijrichting Figuur 5.10: Snelheidscontouren diagram A12 Den Haag stad uit (8 december 2005, avondspits) 42

51 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie A12 Den Haag stad in Ook in de richting Den Haag in is op de Utrechtsebaan van de A12 de snelheidsbeperking ingesteld. Op het traject tussen het knooppunt Prins Clausplein en de afrit Den Haag Bezuidenhout is de snelheid verlaagd van 100 km/u naar 80 km/u. Binnen het traject ligt het weefvak van de invoeging van de A4 vanuit Amsterdam, de A4 vanuit Rotterdam en de A12 vanuit Zoetermeer en de afrit Voorburg. Aan het einde van het maatregelvak geldt een maximumsnelheid van 70 km/u. 3,5 km voorbij het einde van het maatregelvak eindigt de Utrechtsebaan. Figuur 5.11: Weg lay-out en luslocaties A12 Utrechtsebaan Den Haag stad in Verkeerssituatie Op de Utrechtsebaan worden voornamelijk in de ochtendspits lage snelheden gemeten. In de avondspits liggen de intensiteiten een stuk lager en worden met name vrije doorstromingssnelheden gemeten. In de ochtendspits zijn er voor alle locaties in het maatregelvak waarnemingen van congestie. Daarnaast is uit de fundamenteel diagrammen (bijlage VII) van km en km af te lezen dat er in de nasituatie hogere dichtheden worden bereikt dan in de voorsituatie. Dit fenomeen wordt in hoofdstuk 8: volggedrag behandelt. De VRI s onder aan de afrit Voorburg zorgen vaak voor een wachtrij die terugslaat tot op het weefvak. Om dit te verhelpen is in juni 2005 een spitsstrook geopend. De vluchtstrook kan tijdens de spits worden opengesteld om als buffer te fungeren voor het verkeer richting Voorburg. Tegelijkertijd met de openstelling van de spitsstrook is de maximumsnelheid verlaagd naar 80 km/u. Doordat de weggeometrie is veranderd door de aanleg van de spitsstrook was het in verband met de veiligheid noodzakelijk om de maximumsnelheid te verlagen naar 80 km/u. De gebruikte macrodata voor de analyse is afkomstig uit de maanden september en oktober In deze periode was de maximumsnelheid op de A12 bij Den Haag stad in al verlaagd naar 80 km/u, echter is de trajectcontrole pas in november 2005 inwerking gegaan. Uit de fundamentele diagrammen blijkt dat de snelheden tijdens vrije doorstroming in de voorsituatie ondanks de maximumsnelheid van 80 km/u rond de 100 km/u schommelde. Hieruit kan geconcludeerd worden dat de strenge handhaving m.b.v. de trajectcontrole er pas voor gezorgd heeft dat de gemiddelde snelheid op het maatregelvak is gedaald naar rond de 80 km/u. Bottleneck Op de Utrechtsebaan stad in ontstaat in de avondspits bijna geen congestie op het maatregelvak, in de ochtendspits daarentegen zijn veel waarnemingen waarbij congestie ontstaat. De congestie op dit wegvak ontstaat als gevolg van twee bottleneck locaties. De eerste bottleneck is het weefvak A12 vanuit Utrecht, de A4 vanuit Rotterdam, de A4 vanuit Amsterdam en de afrit Voorburg. Daarnaast ontstaat op het maatregelvak terugslag van de VRI s aan het einde van de Utrechtsebaan. Onderstaande intensiteit-snelheid dia- 43

52 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie grammen (figuur 5.12) en voorbeeld van een snelheidscontouren diagram voor de A12 Den Haag stad in (figuur 5.13) geven de locatie van de bottleneck op het weefvak weer. Voor de capaciteitsanalyse van het wegvak is gebruik gemaakt van de twee luslocaties op het maatregelvak km en km a) km b) km c) km d) km Figuur 5.12: Intensiteit snelheid diagrammen van de locatie stroomopwaarts van de bottleneck (a), de bottleneck (b+c) en stroomafwaarts van de bottleneck (d). In figuur a is de terugslag van een bottleneck waar te nemen, er worden lage snelheden gemeten bij lage intensiteiten. De intensiteiten in deze locatie liggen lager als in de locaties verder stroomafwaarts omdat de locatie zich voor de invoeging vanaf de A4 bevindt. In figuur b en c is een duidelijke puntenwolk te zien, waarbinnen de capaciteitswaarden vallen. In figuur d is over het algemeen vrije doorstroming waar te nemen. In enkele gevallen is de terugslag van een bottleneck verder stroomafwaarts (het einde van de Utrechtsebaan) waar te nemen. 44

53 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie rijrichting Begin 80 kilometerzone Bottleneck Terugslag einde Utrechtsebaan Figuur 5.13: Snelheidscontouren diagram A12 Den Haag stad in (23 januari 2006, ochtendspits) 5.3 A12 Utrecht parallelrijbaan Op de ringweg rondom Utrecht is de 80 km/u maatregel ingevoerd op de A12 tussen het knooppunt Lunetten en het knooppunt Ouderijn. Op de hoofdrijbanen is de snelheid verlaagd van 120 km/u naar 100 km/u en op de parallel rijbanen is de snelheid teruggebracht naar 80 km/u. De capaciteitsanalyse is enkel gericht op de effecten van de maatregel op de parallelrijbanen. Op de hoofdrijbanen is de filezwaarte na invoering van de snelheidsbeperking ligt afgenomen. Op de parallelrijbanen is de filezwaarte voor de maanden januari t/m juni 2006 voor de richting Arnhem met 88% gestegen t.o.v. dezelfde maanden in Voor de richting Gouda is de filezwaarte in 2006 met 14% gedaald t.o.v De filezwaarte op alle rijkswegen in Nederland is in deze periode gestegen met 9% A12 Utrecht richting Arnhem Op de A12 richting Arnhem is de 80 km/u maatregel van kracht tussen het knooppunt Ouderijn en het knooppunt Lunetten. Binnen dit traject heeft de parallelrijbaan 4 afritten en 3 opritten. Figuur 5.14: Weg lay-out en luslocaties A12 ring Utrecht zuid richting Arnhem 45

54 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie Verkeerssituatie In de ochtendspits worden voornamelijk aan het begin van het weefvak, stroomopwaarts van de afrit Nieuwegein, lage snelheden gemeten. In de avondspits daarentegen bevatten alle locaties op het weefvak metingen met lage snelheden. (bijlage VIII) Uit de snelheidscontouren diagrammen van de nasituatie (voorbeeld figuur 5.15) blijkt dat de automobilisten zich op de parallelrijbanen van de A12 minder strikt aan de snelheidslimiet van 80 km/u houden dan op de andere 80 km zones. De gemiddelde snelheden op het maatregelvak liggen boven de 80 km/u. De gemiddelde snelheden op de opritten en afritten liggen lager dan 80 km/u, omdat ieder voertuig gebruik maakt van een oprit en/of afrit kan op het doorgaande traject een snelheid van enkele kilometers boven de 80 gereden worden. Bottleneck Uit de snelheidscontouren diagrammen (voorbeeld figuur 5.15) en de fundamentele diagrammen (bijlage VIII) is gebleken dat op de parallelrijbaan van de A12 tussen knooppunt Ouderijn en knooppunt Lunetten weinig momenten zijn waargenomen waarop congestie optreedt. De locaties waar de congestie ontstaat verschillen sterk per periode en dag. Niet voor alle bottleneck locaties is genoeg data beschikbaar om een gegronde capaciteitsanalyse uit te voeren. Daarnaast ontstaat er op het weefvak terugslag van een bottleneck op de A27. Einde 80 kilometerzone Bottleneck Begin 80 kilometerzone rijrichting Figuur 5.15: Snelheidscontouren diagrammen parallelrijbaan A12 Utrecht richting Arnhem (23 januari 2006, ochtendspits) In de ochtendspits ontstaat op een aantal dagen congestie als gevolg van de bottleneck ter hoogte van km , het weefvak van de A12 en de afrit Nieuwegein (figuur 5.16). Van deze locatie zijn voldoende congestie waarnemingen beschikbaar om een capaciteitsanalyse uit te voeren. 46

55 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie a) km b) km c) km Figuur 5.16: Intensiteit snelheid diagrammen van de locatie stroomopwaarts van de bottleneck (a), de bottleneck (b) en stroomafwaarts van de bottleneck (c). In figuur a is de terugslag van een bottleneck waar te nemen, er worden lage snelheden gemeten bij lage intensiteiten. In figuur b is een puntenwolk te zien, waarbinnen de capaciteitswaarden vallen. In figuur c is vrije doorstroming waar te nemen A12 Utrecht richting Gouda Op de parallelrijbaan van de A12 bij Utrecht richting Gouda ligt de 80 km zone tussen het knooppunt Lunetten en het knooppunt Ouderijn. Binnen het traject liggen 4 oprit/afrit paren, met elk een weefvak. Figuur 5.17: Weg lay-out en luslocaties A12 ring Utrecht zuid richting Gouda Verkeerssituatie Op de parallelrijbaan van de A12 richting Gouda zijn weinig waarnemingen waarbij de snelheden dalen tot onder de 60 km/u. In de avondspits zijn er enkele waarnemingen van congestie in de fundamenteel diagrammen te zien (bijlage VIII). Bottleneck Het aantal momenten waarop congestie ontstaat op het wegvak als gevolg van een bottleneck die zich in het maatregelvak bevindt is minimaal. Hierdoor kan voor het wegvak van A12 richting Den Haag geen capaciteitsanalyse worden uitgevoerd. Het overgrote deel van de congestie op het maatregelvak wordt veroorzaakt door de terugslag van de afritten of de terugslag van een bottleneck op de A2. 47

56 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie 5.4 A20 Rotterdam Op de A20 bij Rotterdam is de 80 km/u maatregel ingevoerd tussen Schiedam en Crooswijk. De congestie op de A20 ten noorden van Rotterdam neemt een belangrijk percentage in van de totale congestie op de Nederlandse rijkswegen, tussen 4% en 7% [Wilmink, 2006]. Na de invoering van de 80 km/u maatregel is de filezwaarte op de A20 in de richting Schiedam sterk toegenomen (54%). Voor de richting Gouda is er daarentegen een afname van 8% geconstateerd voor de maanden januari t/m juni A20 richting Gouda Op de A20 richting Gouda is de 80 km/u maatregel ingesteld vanaf oprit Giessenbrug t/m de afrit Crooswijk. Het knooppunt Kleinpolderplein bevindt zich binnen het traject, voor de voertuigen vanaf de A13 geldt de snelheidsverlaging vanaf het moment dat ze invoegen op de A20. Vanaf het knooppunt tot het einde van de maatregel bevinden zich twee afritten en een oprit op het maatregelvak. De oprit betreft een oprit met korte invoegstrook en een hoge intensiteit invoegend verkeer (17%). Figuur 5.18: Weg lay-out en luslocaties A20 Rotterdam richting Gouda Verkeerssituatie Op de A20 Rotterdam richting Gouda wordt van s ochtends vroeg tot s avonds laat congestie op het maatregelvak waargenomen. De fundamentele diagrammen van de avondspits (bijlage IX) bevatten veel waarnemingen met lage snelheden en hoge intensiteiten. De intensiteiten liggen in deze periode bijna altijd boven de 2000 vtg/u. a) km b) km

57 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie a) km b) km Figuur 5.19: Intensiteit snelheid diagrammen van de locatie stroomopwaarts van de bottleneck (a), de bottleneck (b en c) en stroomafwaarts van de bottleneck (d) voor de avondspits. In figuur a is de terugslag van een bottleneck locatie waar te nemen, er worden lage snelheden gemeten bij lage intensiteiten, de maximale intensiteiten worden hier niet behaald. In figuur b en c zijn puntenwolken waar te nemen. In figuur d is vrije doorstroming waar te nemen, daarnaast is hier de terugslag van een bottleneck verder stroomafwaarts waar te nemen omdat hier tevens lage snelheden zijn waargenomen. Bottleneck Op de A20 richting Gouda bevinden zich twee duidelijke bottleneck locaties op het maatregelvak. De eerste bottleneck locatie wordt veroorzaakt door de aansluiting met de A13 en bevindt zich ter hoogte van de verbindingsboog vanaf de A20 naar de A13. Deze bottleneck locatie zorgt met name voor congestie op de rechterrijstrook van de A20 tussen het knooppunt en de afrit/oprit Schiedam. Omdat de terugslag voornamelijk op de rechterrijstrook, in kleine mate op de middelste rijstrook en bijna niet op de linkerrijstrook voorkomt, en de beschikbare data voor de capaciteitsanalyse 15 minuut gemiddelde voor de gehele rijbaan zijn, kan geen gegronde capaciteitsanalyse voor deze locatie worden uitgevoerd. Einde 80 kilometerzone Bottleneck 2: stroomafwaarts invoeging Bottleneck 1: uitvoeging A13 Begin 80 kilometerzone rijrichting Figuur 5.20: Snelheidscontouren diagram A20 Rotterdam richting Gouda (12 december 2005, avondspits) 49

58 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie De tweede bottleneck locatie op de A20 richting Gouda bevindt zich stroomafwaarts van de invoeging Rotterdam Centrum en stroomopwaarts van de uitvoeging Crooswijk (km en km ). Figuur 5.19 laat de fundamentele relaties tussen de snelheid en de intensiteit rondom deze locatie zien. In het voorbeeld van een snelheidscontouren diagram (figuur 5.20) zijn de twee bottleneck locaties te zien A20 richting Schiedam Op de A20 richting Schiedam loopt de 80 km zone van voor de oprit Crooswijk tot na de invoeging van de A13. Binnen het maatregelvak ligt het knooppunt met de A13, knooppunt Kleinpolderplein. Binnen het wegvak stroomopwaarts van het knooppunt bevinden zich twee opritten en een afrit. Bij de afrit Rotterdam Centrum verlaat 20% van het verkeer de snelweg. Figuur 5.21: Weg lay-out en luslocaties A20 Rotterdam richting Schiedam Verkeerssituatie Op de A20 in de richting Schiedam wordt gedurende zowel de ochtendspits als de avondspits sterke congestie waargenomen op het maatregelvak. Met name op het wegdeel stroomopwaarts van het knooppunt heeft het verkeer te kampen met veel files, zie de fundamenteel diagrammen in bijlage IX. Op het weefvak van de oprit Rotterdam Centrum en de uitvoeging naar de A13 en afrit Blijdorp vinden veel ingewikkelde weefbewegingen plaats. Veel voertuigen moeten twee stroken opschuiven om hun gewenste route te kunnen vervolgen. Bottleneck Op de A20 richting Schiedam bevinden zich meerdere bottlenecks op het maatregelvak. De eerste bottleneck ligt ter hoogte van km , enkele meters stroomafwaarts van de invoeging Crooswijk. Naast de congestie die er ontstaat door deze bottleneck ontstaat er op deze locatie tevens congestie als gevolg van de bottleneck verder stroomafwaarts, het weefvak van de oprit Rotterdam Centrum en het knooppunt Kleinpolderplein. De fundamenteel diagrammen (figuur 5.22) geven de relatie tussen de intensiteiten en snelheiden rondom de bottleneck locatie km weer. Daarnaast geeft het voorbeeld van een snelheidscontouren diagram in figuur 5.23 de twee bottleneck locaties weer. De locatie van de bottleneck in het weefvak verschilt sterk per spitsperiode en dag. Op sommige momenten ontstaat de congestie aan het begin van het weefvak (km ) op andere momenten verder stroomafwaarts (km ). Er is te weinig data van één locatie beschikbaar om een goede analyse van de capaciteit van deze bottleneck uit te voeren. 50

59 80 km/u vertraagt? 5. Verkeerssituatie a) km b) km c) km Figuur 5.22: Intensiteit snelheid diagrammen van de locatie stroomopwaarts van de bottleneck (a), de bottleneck (b) en stroomafwaarts van de bottleneck (c) voor de ochtendspits. In figuur a is de terugslag van een bottleneck locatie waar te nemen, er worden lage snelheden gemeten bij lage intensiteiten, de maximale intensiteiten worden hier niet behaald. In figuur b zijn puntenwolken waar te nemen, waarbinnen de capaciteitswaarden vallen. In figuur c is vrije doorstroming waar te nemen, daarnaast zijn er veel congestie waardes van bottleneck locaties stroomafwaarts waar te nemen. rijrichting Begin 80 kilometerzone Bottleneck 1: km Bottleneck 2: weefvak Einde 80 kilometerzone Figuur 5.23: Snelheidscontouren diagram A20 Rotterdam richting Schiedam (8 november 2005, avondspits) 51

60 6. CAPACITEITSANALYSE Om hypothese 1 te toetsen is het maximum aantal voertuigen dat een wegvak kan verwerken, de capaciteit, geanalyseerd. In hoofdstuk 3 is inzicht gegeven in de kenmerken en effecten van de capaciteit zoals deze in de verschillende bronnen is terug te vinden. Vier methodes zijn gebruikt om de capaciteit op beide richtingen van de 4 trajecten waar de 80 km/u maatregel is ingevoerd te bepalen. 6.1 Analyse methode De hypothese dat na invoering van de 80 km/u maatregel de capaciteit op de maatregelvakken is gedaald is getoetst d.m.v. een vergelijking van de capaciteit in de voorsituatie met de nasituatie. De capaciteitsanalyse is uitgevoerd m.b.v. macroscopische data verkregen uit inductielussen. Onderstaande paragrafen bespreken de dataselectie, de opbouw van de analyse en de gebruikte methodes voor de bepaling van de capaciteit Dataselectie De capaciteitsbepaling is uitgevoerd voor beide richtingen van de vier trajecten waar vanaf november 2005 de 80 km/u maatregel is ingesteld. Voor de analyse is gebruik gemaakt van macrodata afkomstig uit de inductielussen op de 8 wegvakken. De macrodata bevat de intensiteiten en snelheden per 15 minuutgemiddelde voor de gehele rijbaan. Een toelichting op de verzameling van de macrodata en de luslocaties waarvan de macrodata beschikbaar is voor de analyse is opgenomen in bijlage II. De maximumintensiteiten, zowel bepaald tijdens vrije doorstroming als tijdens congestie, zijn geen constante waardes maar verschillen onder invloed van verschillende factoren. Factoren die de capaciteit beïnvloeden zijn o.a. de samenstelling van de voertuigen, de weersomstandigheden, de weg lay-out, de lichtintensiteit, het reisdoel van de bestuurders en de karakteristieken van de bestuurders. Deze factoren beïnvloeden het rijgedrag van de bestuurders en daardoor het maximum aantal voertuigen dat een doorsnede van een wegvak kan passeren gedurende een bepaald tijdsinterval. Sommige van deze factoren kunnen worden waargenomen en het effect kan worden gekwantificeerd, andere factoren daarentegen kunnen niet of moeilijk worden waargenomen. Voor de voorsituatie is data gebruikt uit de maanden september en oktober Voor de nasituatie zijn de gebruikte metingen afkomstig uit dagen in november, december 2005 en januari Door filtering van de data worden dagen waarop factoren de capaciteit op het wegvak drastisch hebben kunnen beïnvloeden niet meegenomen in de capaciteitsbepaling. Weekenddagen, vakantiedagen en feestdagen zijn niet meegenomen in de analyse. Daarnaast zijn dagen met hevige neerslag, meer dan 10 mm, buiten beschouwing gelaten. Na filtering van de dagen bleven voor zowel de voorsituatie als de nasituatie 30 dagen beschikbaar voor de analyse. In enkele gevallen is het systeem waarmee de data wordt verzameld uitgevallen. Hierdoor zijn niet voor alle locaties precies 30 volle dagen beschikbaar. Doordat het systeem met name in de avond- en nachtelijke uren uitvalt is ervoor gekozen om de spitsperiodes te gebruiken voor de analyse. De ochtendspits loopt van 06:00 uur tot 11:00 uur en de avondspits van 15:00 uur tot 20:00 uur. Daarnaast verschilt de bottleneck locatie en de filevorming per spitsperiode, dit pleit er tevens voor om onderscheidt te maken tussen de ochtendspits en de avondspits Analyse opbouw De vier trajecten zullen in de onderstaande paragrafen afzonderlijk worden besproken. Met behulp van fundamentele diagrammen die de relatie tussen de snelheid, intensiteit en 52

61 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse dichtheid weergeven en met behulp van snelheidscontouren diagrammen is een beeld gevormd van de verkeerssituatie op de verschillende trajecten. Voor elk traject is, alvorens de capaciteitsanalyse is uitgevoerd, de verkeerssituatie op het maatregelvak in kaart gebracht en is de locatie van de bottleneck bepaald. Voor de bepaling van de capaciteit is het van belang dat gebruik wordt gemaakt van meetgegevens ter hoogte van de bottlenecklocatie. De bottleneck is die locatie waarvan stroomopwaarts congestie ontstaat en voor dezelfde periode stroomafwaarts sprake is van vrije doorstroming. De definitie van congestie in de literatuur is niet eenduidig. In studies van Rijkswaterstaat en vele andere empirische studies wordt een snelheidsgrenswaarde van 70 km/u gehanteerd om het verschil tussen congestie en vrije doorstroming aan te geven [May, 1991; Hoogendoorn et al, 2004; Bekkum, 2003]. Andere methodes om congestie te onderscheiden zijn door m.b.v. zowel intensiteit als snelheid congestieniveau op te stellen [Wilmink et al, 2001] of door als grenswaarde de capaciteitssnelheid of capaciteitsdichtheid te hanteren [Immers en Logghe, 2002] of door te stellen dat indien de verkeersstroom zich tegen de voertuigstroom in voort plant er sprake is van congestie [Claes, 2006]. Voor de capaciteitsanalyse is ervoor gekozen om onderscheidt te maken tussen vrije doorstroming en congestie met behulp van de gemiddelde snelheid op het wegvak. Een grenswaarde van 60 km/u is gehanteerd om het verschil tussen congestie en vrije doorstroming aan te duiden. De grenswaarde van 60 km/u wordt gebruikt omdat gebleken is dat ook in niet congestie periodes de gemiddelde snelheid in de nasituatie nog wel eens onder de 70 km/u daalt. Een gevoeligheidsanalyse van de capaciteitswaardes bij andere grenswaardes voor de snelheid is uitgevoerd en opgenomen in bijlage XI. Hieruit is gebleken dat bij een grenswaarde van 70 km/u en hoger de capaciteitswaardes sterk dalen. Bij een grenswaarde onder de 50 km/u blijkt dat er op sommige locaties te weinig waarneming zijn voor een goede analyse. Tussen de 50 km/u en 70 km/u is de capaciteitswaarde stabiel, er is daarom gekozen om gebruik te maken van de grenswaarde van 60 km/u voor het omslagpunt tussen congestie en vrije doorstroming Capaciteitsbepaling methodes Er zijn veel methodes beschikbaar om de capaciteit op snelwegen te bepalen m.b.v. empirische gegevens. Elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen. Minderhoud, Botma en Bovy [1996] hebben een studie uitgevoerd waarbij ze de bestaande methodes om de capaciteit te bepalen in kaart hebben gebracht. Uit de studie is naar voren gekomen dat de product limiet methode, de empirische distributie methode en de fundamenteel diagram methode de beste methodes zijn gezien hun voor- en nadelen. Onderstaand zijn de vier gebruikte methodes kort toegelicht, in bijlage X zijn de methodes in een gedetailleerdere vorm uitgewerkt. De empirische distributie methode (of queue discharge distribution method) bepaalt de afrijcapaciteit door de intensiteiten die gemeten worden tijdens congestie uit te zetten als een cumulatieve kansverdeling. De gebruikte intensiteiten zijn afkomstig uit een luslocatie ter hoogte van de bottleneck, voor die momenten waarop er stroomopwaarts congestie wordt gemeten. De empirische verdeling is gefit met de Weibull functie. De mediaan van de verdelingscurve wordt gehanteerd als de capaciteitswaarde. [Minderhoud et al, 1996; Minderhoud et al, 1998; Hoogendoorn et al, 2004] Om het verschil in capaciteit statistisch te onderbouwen zijn de intensiteitwaardes uit de congestiefase van de voorsituatie vergeleken met de nasituatie. Met behulp van het statistische software programma SPSS is de significantie van de geconstateerde verschillen in de capaciteitswaardes aangetoond, zie bijlage V voor een uitleg op de gebruikte statistische toetsen. 53

62 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse De product limiet methode (PLM) is gebaseerd op de statistische levenscyclus analyse. Voor de bepaling van de capaciteit is gebruik gemaakt van twee type PLM s, de methode van van Toorenburg en de methode van Brilon. De product limiet methode ontworpen door van Toorenburg bepaalt de capaciteit door gebruik te maken van de intensiteiten uit zowel de non-congestie fase als uit de congestie fase. De methode is gebaseerd op het idee dat een intensiteitswaarde uit de non-congestie fase die hoger is dan de laagste intensiteit gemeten in de congestiefase bijdraagt aan de bepaling van de capaciteitswaarde. Indien er veel waarnemingen uit de congestie fase zijn zal de capaciteitswaarde in de buurt van de afrijcapaciteit liggen. Indien er echter veel metingen uit de non-congestie fase zijn waarbij de intensiteit hoger is dan de laagste intensiteit tijdens congestie ligt de capaciteitswaarde meer in de buurt van capaciteit voor het ontstaan van congestie. [Minderhoud et al, 1996; Minderhoud et al, 1998; Hoogendoorn et al, 2004; Brilon, 2005; Brilon, Geistefeldt en Regler, 2005; Hoogendoorn en van Lint, 2006] De product limiet methode van Brilon is gebaseerd op de ideeën van de methode van van Toorenburg. De PLM van Brilon bepaalt echter enkel de capaciteit vlak voor het ontstaan van congestie. Volgens deze methode geldt dat de capaciteit gelijk is aan de intensiteit waaronder het verkeer nog doorstroomt en waarboven de stroom instort en er stop-and-go verkeer ontstaat. In tegenstelling tot de PLM van van Toorenburg worden bij de methode van Brilon niet alle intensiteiten uit de congestie fase meegenomen, maar worden enkel die intervallen gebruikt waarin de verkeersstroom omslaat naar congestie. Doordat het ontstaan van congestie gepaard gaat met een verlaging van de snelheid, wordt voor de bepaling van het omslagpunt gebruik gemaakt van een grenswaarde voor de snelheid. Bij de methode van Brilon kan geen onderscheid gemaakt worden tussen spitsperiodes, maar zullen de metingen van de gehele dag gebruikt worden omdat anders de omslagpunten niet duidelijk worden gesignaleerd. In tegenstelling tot de andere drie methodes is bij de methode van Brilon gebruikt gemaakt van een grenswaarde voor de snelheid van 70 km/u. Voor een grenswaarde van 60 km/u zijn namelijk te weinig waarnemingen beschikbaar om een goede analyse te kunnen uitvoeren. Net als bij de empirische distributie methode zijn de intensiteitwaardes van de voorsituatie en de nasituatie getoetst m.b.v. SPSS om een significant verschil tussen de capaciteit te kunnen onderbouwen. [Brilon, 2005; Brilon, Geistefeldt en Regler, 2005; Hoogendoorn en van Lint, 2006] De gevonden capaciteitswaardes worden in beide methodes geplot tegen de gevonden cumulatieve verdelingswaardes. De maximale waarde van de verdelingsfunctie van de capaciteit bereikt enkel en alleen de waarde 1 als de maximaal geobserveerde intensiteitswaarde is gemeten tijdens congestie. De verdelingscurve kan net als de empirische distributie functie gefit worden met de Weibull functie. De mediaan van de verdelingscurve wordt gehanteerd als de capaciteitswaarde. [Minderhoud et al, 1996; Minderhoud et al, 1998; Hoogendoorn et al, 2004; Brilon, 2005; Brilon, Geistefeldt en Regler, 2005; Hoogendoorn en van Lint, 2006] De fundamenteel diagram methode is gebaseerd op de relatie tussen de grootheden intensiteit, snelheid en dichtheid. Voor de bepaling van de capaciteit wordt een model van de functie q(k) gefit op de empirische dataset. Voor de fit van de dataset is gebruik gemaakt van het twee-fase model van Wu. Het model van Wu is gebaseerd op het capaciteitsval fenomeen. Hierbij worden twee fasen onderscheiden: de vrije doorstromingsfase (non-congestie) en de congestie fase. In de vrije doorstromingsfase liggen de dichtheden tussen de 0 en de dichtheid als alle voertuigen in een colonne rijden. In de congestie fase liggen de dichtheden tussen het moment 54

63 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse waarop de maximale gemiddelde snelheid gelijk is aan de minimale snelheid van de colonne tijdens vrije doorstroming en de stremmingsdichtheid. De capaciteitswaarde is die waarde waarvoor geldt dat de maximale gemiddelde snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid als alle voertuigen tijdens vrije doorstroming in colonne rijden. Daarnaast is de capaciteit bepaald voor de aanname dat er geen capaciteitsval aanwezig is, de capaciteit is in dat geval het snijpunt van de fit van de congestie fase met de fit van de vrije doorstromingsfase. Voor enkele parameters in het model zijn vaste waardes gekozen omdat deze gegevens niet uit de macrodata gehaald kunnen worden. De parameter voor de stremmingsdichtheid is vastgesteld op 125 vtg/km/rijstrook en de maximale dichtheid in de vrije doorstromingsfase is 25 vtg/km/rijstrook. De overige gebruikte variabelen zijn afkomstig uit de dataset. [May, 1990; Minderhoud et al, 1996; Minderhoud et al, 1998; Hoogendoorn et al, 2004] De empirische distributie methode en de product limiet methode zijn gebaseerd op de notie dat de metingen (in de bottleneck) opgedeeld kunnen worden in [Hoogendoorn en van Lint, 2006]: Metingen die de verkeersvraag representeren; Metingen die het capaciteitsregiem van de weg representeren; Metingen die de capaciteit van een actieve bottleneck verder stroomopwaarts representeren. Indien de snelheden in alle drie de locaties (stroomopwaarts, stroomafwaarts en in de bottleneck) boven een vastgesteld minimum liggen, in deze studie 60 km/u, representeert de data de verkeersvraag en liggen de intensiteiten in het non-congestie regiem. Als de snelheden stroomopwaarts van de bottleneck beneden de 60 km/u dalen, bevinden de voertuigen zich in het congestieregiem. Indien er stroomafwaarts van de bottleneck snelheden beneden de 60 km/u worden gemeten, is er sprake van terugslag vanuit een andere bottleneck die verder stroomafwaarts gelegen is, metingen uit deze periodes zijn daardoor niet representatief voor de bepaling van de capaciteit van het gekozen wegvak. 6.2 A10 Amsterdam A10 richting Zaandam In hoofdstuk 5 is de bottleneck locatie van het wegvak op de A10 bij Amsterdam ring West bepaalt. Hieruit is gebleken dat de bottleneck zich bevindt ter hoogte van de Coentunnel. Deze locatie ligt 2 kilometer stroomafwaarts van het maatregelvak. Er is geen macrodata van de bottleneck locatie beschikbaar waardoor de capaciteit niet kan worden bepaal m.b.v. de empirische distributie of de twee PLM s. De fundamenteel diagram methode kan wel worden toegepast op een locatie stroomopwaarts van de bottleneck, hiervoor is de luslocatie km gebruikt. De uitwerking van de capaciteitsanalyse is opgenomen in bijlage XII. De relatie tussen de intensiteiten en de dichtheden ter hoogte van km zijn gefit met de functie van Wu. De wolk van intensiteitwaarnemingen tijdens congestie, in figuur 6.1, liggen voor de nasituatie significant hoger dan de waarnemingen uit de voorsituatie. De maximale intensiteiten die gemeten zijn tijdens vrije doorstroming verschillen niet sterk per situatie. Het snijpunt van de fit van de vrije doorstromingsfase met de fit van de congestiefase ligt in de voorsituatie 2,5% lager dan in de nasituatie. 55

64 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Figuur 6.1: Fundamenteel diagram methode van Wu, locatie stroomopwaarts van de bottleneck (km ) Tabel 6.1: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Voorsituatie 41 vtg/km 96 km/u 3412 vtg/u Nasituatie 40 vtg/km 78 km/u 3497 vtg/u Verschil - 1 vtg/km - 18 km/u + 85 vtg/u (+2,5%) Indien onderscheidt gemaakt wordt tussen de capaciteit tijdens vrije doorstroming en de afrijcapaciteit is er tevens een stijging van de capaciteit waar te nemen. Hiervoor geldt dat de capaciteit wordt bereikt bij een capaciteitsdichtheid waarvoor geldt dat de snelheid tijdens congestie gelijk zijn aan de snelheid wanneer alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming. De capaciteit tijdens vrije doorstroming is bijna niet gestegen, maar de afrijcapaciteit is tevens gestegen met ongeveer 2,5%, tabel 6.2. Tabel 6.2: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode. Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Voorsituatie 37 vtg/km 95 km/u 92 km/u 3506 vtg/u 3398 vtg/u Nasituatie 47 vtg/km 74 km/u 74 km/u 3517 vtg/u 3486 vtg/u Verschil + 10 vtg/km - 21 km/u - 18 km/u + 11 vtg/u (+0,3%) + 88 vtg/u (+2,6%) De stijging van de afrijcapaciteit kan verklaard worden doordat het verkeer door de 80 km/u maatregel meer gedoseerd het knelpunt stroomafwaarts bereikt, wat de doorstroming bevordert. De snelheden in het maatregelvak zijn gedaald naar 80 km/u, ter hoogte van de bottleneck is de snelheid van het verkeer (indien mogelijk) toegenomen tot 100 km/u. Doordat de snelheid stroomafwaarts van het maatregelvak hoger ligt, maar de intensiteit gelijk is gebleven is de dichtheid afgenomen. Een lagere dichtheid zorgt ervoor dat het verkeer meer gedoseerd het knelpunt bereikt, waardoor het verkeer beter kan blijven doorstromen. Conclusies De bottleneck op de ring Amsterdam West bevindt zich ter hoogte van de Coentunnel, 2 km stroomafwaarts van het maatregelvak. Uit de analyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode is niet gebleken dat de capaciteit op het maatregelvak is gedaald. De afrijcapaciteit is daarentegen na invoering van de maatregel significant toegenomen. Doordat het verkeer meer gedoseerd het knelpunt bereikt heeft de maatregel zelfs tot positieve effecten voor de doorstroming geleidt. Indien er geen knelpunt stroomafwaarts van het maat- 56

65 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse regelvak ligt en er in dat geval geen congestie op het maatregelvak ontstaat, heeft de 80 km/u maatregel geen effect op de capaciteit omdat deze nog niet wordt bereikt A10 richting Nieuwe Meer Uit de analyse van de verkeerssituatie is gebleken dat er op de A10 richting Nieuwe Meer congestie op het wegvak ontstaat als gevolg van een bottleneck op de A4. In enkele gevallen in de ochtendspits is te zien dat er zich tevens ter hoogte van km een bottle bevindt. Er zijn voor deze locatie echter weinig waarnemingen beschikbaar waarbij stroomafwaarts van de luslocatie snelheden boven de 60 km/u worden gemeten en stroomopwaarts snelheden onder de 60 km/u. Voor de capaciteitsanalyse is daarom gebruik gemaakt van de snelheden in de bottleneck. Indien de snelheden in de bottleneck groter zijn dan 60 km/u en stroomopwaarts kleiner dan 60 km/u is er sprake van congestie als gevolg van de bottleneck locatie ter hoogte van km Met behulp van de empirische distributie methode is de afrijcapaciteit op het wegvak bepaald. Hiervoor is de cumulatieve kansverdeling van de intensiteitwaardes in de bottleneck tijdens congestie geplot. De capaciteitswaardes uit de voorsituatie zijn vergeleken met de waardes uit de nasituatie. M.b.v. het statistische software programma SPSS (toelichting methodiek in bijlage V) is getoetst of er een significant verschil bestaat tussen de twee datasets. De analyse is opgenomen in bijlage XIII. Figuur 6.2: Empirische distributie verdeling km (bottleneck locatie A10 richting Nieuwe Meer, ochtendspits) Figuur 6.2 geeft de empirische distributie verdeling van de intensiteiten tijdens congestie in de ochtendspits voor luslocatie km weer. Uit de analyse is naar voren gekomen dat de afrijcapaciteit tussen de voorsituatie en de nasituatie niet significant is veranderd. Zowel voor de voorsituatie als de nasituatie is de capaciteit 2800 vtg/u. Let wel van de bekeken locatie is geen data beschikbaar van de gehele rijbaan, maar enkel van de twee rijstroken richting A4 Schiphol, de gevonden capaciteit van 2800 vtg/u ligt dus lager dan de werkelijke capaciteit van het wegvak. Ondanks dat de verdeling van het verkeer en de situatie van het verkeer op de andere rijstroken niet bekend is wordt verwacht dat het capaciteitsverschil tussen de voorsituatie en de nasituatie niet anders is. Naast de empirische distributie methode is ook de fundamenteel diagram methode toegepast om de capaciteit op het wegvak te bepalen. In figuur 6.3 zijn de empirische waarne- 57

66 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse mingen gefit met de functie van Wu. De waarnemingen uit de congestiefase liggen sterk verspreidt. Een kleine verandering in de parameters leidt daardoor tot een grote verandering van de capaciteitswaarde en het in afrijcapaciteit tussen de voorsituatie en de nasituatie. De maximale intensiteiten in de vrije doorstromingsfase liggen voor de twee situaties ongeveer even hoog. Het snijpunt van de fit van de vrije doorstromingsfase met de congestiefase geeft aan dat er een daling is van de capaciteit van 4,5%. Echter de fit van de congestie fase snijdt de fit van de vrije doorstromingsfase ver beneden de maximale intensiteiten die zijn gemeten tijdens vrije doorstroming. Ook hieruit blijkt dat de fit van de congestiefase niet betrouwbaar is. Tabel 6.3: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Voorsituatie 53 vtg/km 95 km/u 5040 vtg/u Nasituatie 65 vtg/km 75 km/u 4815 vtg/u Verschil +12 vtg/km - 20 km/u vtg/u (-4,5%) Indien wordt gesteld dat de capaciteit wordt bereikt bij een capaciteitsdichtheid waarvoor geldt dat de maximale snelheid in de congestie fase gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden in de vrije doorstromingsfase, dan geldt de zowel de capaciteit uit de vrije doorstroming fase als de afrijcapaciteit na invoering van de maatregel is gedaald met ongeveer 5% (tabel 6.4). De capaciteitsval, het verschil tussen de capaciteit tijdens vrije doorstroming en de afrijcapaciteit, is na invoering van de maatregel gehalveerd. Tabel 6.4: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode. Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Voorsituatie 54 vtg/km 95 km/u 92 km/u 5175 vtg/u 5016 vtg/u Nasituatie 65 vtg/km 75 km/u 73 km/u 4883 vtg/u 4800 vtg/u Verschil + 11 vtg/km - 20 km/u - 19 km/u vtg/u (-5,6%) vtg/u (-4,3%) Figuur 6.3: Fundamenteel diagram methode van Wu, locatie stroomopwaarts van de bottleneck (km ) Conclusies Ondanks dat de capaciteitswaardes bepaald met de fundamenteel diagram methode een daling van de capaciteit aangeven kan niet worden geconcludeerd dat er significant ver- 58

67 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse schil is tussen de capaciteit van de voorsituatie en de nasituatie. Doordat de capaciteitswaardes uit de fundamenteel diagram methode sterk afhankelijk zijn van de gekozen parameters, er met het oog geen verschil kan worden geconstateerd in de maximale intensiteiten van de waarnemingen in het diagram van de intensiteit versus de dichtheid en er geen significant verschil in de capaciteit kan worden aangetoond m.b.v. de empirische distributie methode wordt aangenomen dat er geen verschil is in de capaciteit na invoering van de maatregel. De bottleneck op de A4 is bepalend voor de capaciteit op het wegvak. Het overgrote deel van de congestie die ontstaat op het maatregelvak wordt namelijk veroorzaakt door de terugslag van de file die ontstaat als gevolg van deze bottleneck. Slechts in enkele gevallen wordt de capaciteit in de bottleneck locatie ter hoogte van km bereikt voordat de terugslag van de file op de A4 of de A10 ring Zuid tot voorbij het weefvak op de A10 komt. Indien echter de bottlenecks op de A4 en de A10 ring Zuid worden verholpen is het mogelijk dat het weefvak van het knooppunt gaat fungeren als bottleneck voor het maatregelvak. 6.3 A12 Den Haag A12 Den Haag stad uit De capaciteit op de A12 Den Haag stad uit is bepaald m.b.v. de vier methodes, empirische distributie methode, PLM van van Toorenburg, PLM van Brilon en de fundamenteel diagram methode. Uit de analyse van de verkeerssituatie is gebleken dat de bottleneck locatie zich bevindt ter hoogte van het weefvak van de oprit Voorburg en de splitsing van de A4 naar Rotterdam, de A4 naar Amsterdam en de A12 naar Utrecht. Uit de capaciteitsanalyse is naar voren gekomen dat de capaciteit op het maatregelvak significant is gedaald na invoering van de 80 km/u maatregel. In bijlage XIV zijn de resultaten van de analyse opgenomen. Tabel 6.5 en figuur 6.4 geven de belangrijkste uitkomsten uit de empirische distributie methode en beide product limiet methodes weer. Voor de product limiet methode van Brilon zijn te weinig waarnemingen uit de voorsituatie beschikbaar om een goede verdelingscurve te maken. Het verschil tussen de voorsituatie en de nasituatie is hierdoor niet significant. Echter kan hieruit wel worden opgemaakt dat er in de situatie na invoering van de maatregel meer files op het maatregelvak ontstaan als gevolg van verstoringen op het weefvak. Tabel 6.5: Resultaten capaciteitsbepaling km Empirische distributiemethode (afrijcapaciteit) PLM van Toorenburg PLM Brilon (capaciteit voor congestie) Capaciteitswaarde voorsituatie 6845 vtg/u 7470 vtg/u 6040 vtg/u Capaciteitswaarde nasituatie 6521 vtg/u 6636 vtg/u 5561vtg/u Verschil - 4,7 % (- 325 vtg/u) - 11,2 % (- 834 vtg/u) - 7,9 % (- 479 vtg/u) Uit de analyse van de capaciteit m.b.v. de empirische distributie methode is gebleken dat de capaciteit na invoering van de maatregel significant is gedaald met bijna 5%. De product limiet methode van van Toorenburg geeft nog een sterkere daling van de capaciteit aan (11%). Deze sterkere daling wordt veroorzaakt doordat er in de voorsituatie veel waarnemingen zijn van intensiteiten uit het vrije doorstromingsregiem die hoger zijn dan de intensiteiten gemeten tijdens congestie. In de nasituatie daarentegen worden er tijdens vrije doorstroming geen intensiteiten gemeten die groter zijn dan de intensiteiten tijdens congestie. Hieruit kan geconcludeerd worden dat er na invoering van de maatregel eerder congestie ontstaat zodra hoge intensiteiten worden bereikt. 59

68 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse a) Empirische distributie b) PLM van Toorenburg c) PLM Brilon Figuur 6.4: Resultaten capaciteitsbepaling: a) empirische distributie methode, b) PLM van Toorenburg, c) PLM Brilon De capaciteit op het maatregelvak is tevens bepaald m.b.v. de fundamenteel diagram methode. De empirische waarnemingen van de intensiteiten versus de dichtheden zijn gefit met behulp van de functie van Wu. De plot van de intensiteiten versus de dichtheden in figuur 6.5 laat zien dat zowel de maximale intensiteiten tijdens vrije doorstroming als de intensiteiten tijdens congestie in de nasituatie lager liggen dan in de voorsituatie. Tijdens congestie worden in de nasituatie daarnaast hogere dichtheden bereikt dan in de voorsituatie. De fit van de congestiefase is sterk afhankelijk van de gekozen parameters en de scheiding tussen vrije doorstroming en congestie. Voor het snijpunt van de fit van de vrije doorstromingsfase met de congestiefase ligt de capaciteit in de nasituatie 4% lager dan in de voorsituatie (tabel 6.6). Indien onderscheidt wordt gemaakt tussen de capaciteit tijdens vrije doorstroming en de capaciteit tijdens congestie, blijkt dat in de nasituatie de afrijcapaciteit hoger is dan de capaciteit tijdens vrije doorstroming. Zoals de literatuurstudie heeft aangegeven ligt de intensiteit vlak voor het ontstaan van congestie hoger dan de capaciteit tijdens congestie. De fit van de congestiefase is waarschijnlijk niet betrouwbaar. De waarnemingen uit de congestie fase liggen dan ook sterk verspreidt over de dichtheden, waardoor de fit wordt afgevlakt. 60

69 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Figuur 6.5: Fundamenteel diagram methode van Wu, locatie stroomopwaarts van de bottleneck (km 4.650) Tabel 6.6: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Voorsituatie 68 vtg/km 89 km/u 6032 vtg/u Nasituatie 83 vtg/km 70 km/u 5811 vtg/u Verschil +15 vtg/km - 19 km/u vtg/u (-3,7%) Tabel 6.7: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode indien de capaciteit wordt bereikt als de maximale snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Voorsituatie 70 vtg/km 88 km/u 86 km/u 6147 vtg/u 5997 vtg/u Nasituatie 82 vtg/km 70 km/u 71 km/u 5769 vtg/u 5836 vtg/u Verschil + 12 vtg/km - 18 km/u - 15 km/u -378 vtg/u (-6,1%) vtg/u (-2,7%) Conclusies Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteit op het maatregelvak significant gedaald. De afrijcapaciteit is gedaald met bijna 5%. De verkeersstroom slaat na de invoering van de snelheidsbeperking bij lagere intensiteiten om in congestie. In de voorsituatie worden er namelijk tijdens vrije doorstroming hogere intensiteiten gemeten dan tijdens congestie. Na de invoering van de maatregel is dit niet meer waargenomen A12 Den Haag stad in Voor de capaciteitsanalyse van het weefvak op de A12 stad in is gebruik gemaakt van drie methodes om de capaciteit te bepalen: de empirische distributie methode, de PLM van van Toorenburg en de PLM van Brilon. De fundamenteel diagram methode is niet gebruikt omdat stroomopwaarts van de bottleneck de verkeersstroom is opgesplit in drie rijbanen. Het fundamenteel diagram van km geeft alleen het verkeer vanuit de A12 Zoetermeer weer, waardoor bij gebruik van dit diagram de capaciteit te laag zal uitvallen. De invoegingen vanuit de A4 leveren namelijk nog 40 tot 50% extra verkeer op het weefvak op. Uit de analyse is naar voren gekomen dat de capaciteit op het wegvak significant is gedaald na invoering van de 80 km/u maatregel. In bijlage XV zijn de resultaten van de drie methodes voor de bepaling van de capaciteit opgenomen. Tabel 6.8 en de verdelingscurven in figuur 6.6 geven de belangrijkste uitkomsten uit de empirische distributie methode en de product limiet methodes weer. Uit de analyse is gebleken dat het einde van het 61

70 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse weefvak bepalend is voor de capaciteit op het wegvak, hier liggen de capaciteitswaardes namelijk lager dan aan het begin van het weefvak. Daarom is luslocatie km gebruikt voor de bepaling van het verschil in capaciteit. Tabel 6.8: Resultaten capaciteitsbepaling km Empirische distributiemethode PLM van Toorenburg PLM Brilon Capaciteitswaarde voorsituatie Capaciteitswaarde nasituatie Verschil - 2,0% (- 121 vtg/u) - 2,0 % (- 124 vtg/u) - 14,8 % ( vtg/u) a) Empirische distributie b) PLM van Toorenburg c) PLM Brilon Figuur 6.6: Resultaten capaciteitsbepaling: a) empirische distributie methode, b) PLM van Toorenburg en c) PLM Brilon Voor zowel de empirische distributie methode als voor de PLM van van Toorenburg is het verschil in capaciteit tussen de voorsituatie en de nasituatie 2%. Het hoge aantal congestiewaarnemingen in de PLM van van Toorenburg is bepalend voor de capaciteitswaarde. Er zijn immers weinig waardes in de non-congestiefase waargenomen waarvoor de intensiteit groter is dan de kleinste intensiteit tijdens congestie. De capaciteit aan het begin van het ontstaan van de congestie (PLM van Brilon) ligt in de voorsituatie 15% hoger dan in de nasituatie. In de voorsituatie is er een capaciteitsval waar te nemen van 900 vtg/u, in de nasituatie is deze capaciteitsval volledig verdwenen. Hieruit kan geconcludeerd worden dat de verkeersstroom bij het bereiken van hoge intensiteiten eerder omslaat in congestie. 62

71 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Conclusies Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteit op het maatregelvak van de A12 stad in significant gedaald. De afrijcapaciteit is gedaald met 2% en de capaciteit bij het ontstaan van congestie is gedaald met 15%. De invoering van de snelheidsbeperking in samenwerking met trajectcontrole heeft als gevolg gehad dat er eerder congestie ontstaat als de intensiteiten toenemen. 6.4 A12 Utrecht richting Arnhem De capaciteit op het maatregelvak is bepaald m.b.v. de empirische distributie methode, de product limiet methode van van Toorenburg en de fundamenteel diagram methode. Van de bottleneck locatie ter hoogte van km zijn te weinig waarnemingen van het ontstaan van congestie beschikbaar om de product limiet methode van Brilon toe te kunnen passen. Van de luslocatie km is geen data beschikbaar van de gehele rijbaan, maar enkel van de twee doorgaande rijstroken. De capaciteitswaardes liggen hierdoor lager dan de werkelijke capaciteiten. De data kunnen wel worden gebruikt voor de vergelijking van de voorsituatie met de nasituatie. Uit de empirische distributie methode blijkt dat er geen significant verschil is tussen de capaciteit voor invoering van de maatregel en na invoering van de maatregel. De statistische analyse hiervan is opgenomen in bijlage XVI. Uit de product limiet methode blijkt echter dat de capaciteit op het wegvak na invoering van de snelheidsbeperking is gedaald met bijna 3%. Indien echter niet naar de fit van de waarnemingen wordt gekeken maar naar de cumulatieve plot van de intensiteitwaarnemingen blijkt dat er geen verschil is waar te nemen tussen de mediaan van de noodsituatie en de nasituatie. Onderstaande tabel en figuren geven de resultaten van de analyse weer, in bijlage XVI is de gedetailleerde informatie opgenomen. Tabel 6.9: Resultaten capaciteitsbepaling km Empirische distributiemethode PLM van Toorenburg Capaciteitswaarde voorsituatie Capaciteitswaarde nasituatie Verschil - 0,4 % (- 15 vtg/u) - 2,8 % (- 104 vtg/u) a) Empirische distributie b) PLM van Toorenburg Figuur 6.7: Resultaten capaciteitsbepaling km : a) empirische distributie methode en b) PLM van Toorenburg De capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode laat een daling van de capaciteit zien na invoering van de maatregel. Indien het snijpunt van de curve van de 63

72 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse congestiefase met de curve van de vrije doorstromingsfase wordt gehanteerd als capaciteitswaarde is de capaciteit na invoering van de maatregel gedaald met 2,3% (tabel 6.10). Ook als de capaciteitswaardes van de congestiefase en de vrije doorstromingsfase apart worden bepaald wordt een daling van de capaciteit waargenomen (tabel 6.11). De afrijcapaciteit ligt zowel in de voorsituatie als in de nasituatie hoger ligt dan de capaciteit tijdens vrije doorstroming. Dit duidt op een verkeerde fit, omdat in het algemeen geldt dat de capaciteit voor het ontstaan van congestie hoger of gelijk is aan de afrijcapaciteit. De fit van het de congestiefase is niet betrouwbaar, de waarnemingen liggen te verspreidt om een goede curve te fitten. Tabel 6.10: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Voorsituatie 70 vtg/km 77 km/u 4188 vtg/u Nasituatie 59 vtg/km 68 km/u 4090 vtg/u Verschil +11 vtg/km - 9 km/u - 98 vtg/u (-2,3%) Figuur 6.8: Fundamenteel diagram methode van Wu, bottleneck locatie (km ) Tabel 6.11: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode indien de capaciteit wordt bereikt als de maximale snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Voorsituatie 50 vtg/km 88 km/u 83 km/u 4182 vtg/u 4190 vtg/u Nasituatie 59 vtg/km 68 km/u 70 km/u 3959 vtg/u 4074 vtg/u Verschil + 9 vtg/km - 20 km/u - 13 km/u vtg/u (-5,3%) vtg/u (-2,8%) Conclusies Uit de analyse blijkt dat er een lichte daling is waar te nemen van de capaciteit. Uit de empirische distributie methode en de product limiet methode blijkt echter dat deze daling niet significant is. In de analyse is maar één van de vele bottlenecks om de parallelrijbanen van de A12 onderzocht. Dit betreft de verkeersstroom aan het begin van het maatregelvak. Hoe de verkeersstroom zich verder stroomafwaarts gedraagt en wat voor effect dat heeft op de capaciteit kan niet uit de analyse worden opgemaakt. De bottleneck op de A27 speelt een grote rol als het gaat om de doorstroming aan het einde van het maatregelvak. 64

73 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse 6.5 A20 Rotterdam A20 richting Gouda Uit de analyse van de verkeerssituatie is gebleken dat zich op de A20 bij Rotterdam 2 bottlenecks op het maatregelvak bevinden. De eerste ligt ter hoogte van de uitvoeging naar de A13 richting Den Haag. Omdat deze bottleneck met name voor congestie zorgt op de rechterrijstrook, en de macrodata de intensiteiten en snelheden voor de gehele rijbaan bevatten, is er geen capaciteitsanalyse uitgevoerd voor deze locatie. De tweede bottleneck locatie ligt stroomafwaarts van de invoeging Rotterdam Centrum, ter hoogte van km en km Voor de bepaling van de capaciteit op de A20 richting Gouda is gebruik gemaakt van de vier eerder besproken methodes: de empirische distributie methode, de PLM van van Toorenburg, de PLM van Brilon en de fundamenteel diagram methode. Uit de analyse van de capaciteitswaardes bleek dat de waardes afkomstig uit luslocatie km lager zijn dan uit km Hieruit kan geconcludeerd worden dat de locatie verder stroomafwaarts bepalend is voor het aantal voertuigen dat het wegvak kan passeren. In de ochtendspits is de afrijcapaciteit (empirische distributie methode) niet significant veranderd na invoering van de maatregel, in de avondspits daarentegen is de afrijcapaciteit significant gedaald met 5%. Uit de PLM van van Toorenburg bleek dat de capaciteit van het wegvak na invoering van de maatregel in de ochtendspits met bijna 10% was gedaald en in de avondspits met 5,5% (tabel 5.8). Het grote verschil in capaciteit bij de methode van van Toorenburg wordt veroorzaakt doordat in de voorsituatie veel intensiteitwaardes tijdens vrije doorstroming hoger zijn dan tijdens congestie. In de nasituatie worden in de avondspits tijdens vrije doorstroming geen intensiteiten waargenomen die hoger zijn dan de hoogste intensiteit tijdens congestie. In de ochtendspits worden zowel in de voorsituatie als in de nasituatie hogere intensiteiten gemeten tijdens vrije doorstroming, echter wordt dit in de voorsituatie in veel hogere mate waargenomen dan in de nasituatie (figuren 6.9 c en d). De vraag is echter of de Weibull fit van de ochtendspits tijdens de voorsituatie representatief is voor de waarnemingen. Indien de fit meer parallel wordt getekend aan de nasituatie is blijft er een duidelijk verschil tussen de waarnemingen van de voorsituatie en de nasituatie, echter is het minder groot. De capaciteit bij het ontstaan van congestie (PLM Brilon) is voor de gehele dag niet significant veranderd na invoering van de maatregel. Er zijn van de voorsituatie te weinig waarnemingen beschikbaar om een curve van de capaciteitswaarnemingen op te bouwen. Ook blijkt uit de analyse dat de capaciteit voor het ontstaan van congestie lager ligt dan de afrijcapaciteit, dit duidt tevens op een niet representatieve weergave van de werkelijkheid. Tabel 6.12: Resultaten capaciteitsbepaling km Empirische distributiemethode PLM van Toorenburg PLM Brilon Ochtendspits Capaciteitswaarde voorsituatie 5390 vtg/u 6210 vtg/u 5296 vtg/u Capaciteitswaarde nasituatie 5356 vtg/u 5608 vtg/u 5231 vtg/u Verschil - 0,6 % (- 34 vtg/u) - 9,7 % (- 602 vtg/u) - 1,2% (- 65 vtg/u) Avondspits Capaciteitswaarde voorsituatie 5502 vtg/u 5577 vtg/u 5296 vtg/u Capaciteitswaarde nasituatie 5225 vtg/u 5269 vtg/u 5231 vtg/u Verschil - 5,0 % (- 227 vtg/u) - 5,5 % (- 308 vtg/u) - 1,2% (- 65 vtg/u) 65

74 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Het verschil in verandering van de capaciteit tussen de ochtendspits en de avondspits wordt veroorzaakt doordat de intensiteiten op de A20 richting Gouda gedurende de gehele dag hoog liggen waardoor de verkeerssituatie niet volledig kan herstellen. Dit verklaart ook de sterke afname van de capaciteitsval in de avondspits. a) Empirische distributie - ochtendspits b) Empirische distributie - avondspits c) PLM van Toorenburg ochtendspits d) PLM van Toorenburg avondspits e) PLM Brilon Figuur 6.9: Resultaten capaciteitsbepaling km : a + b) empirische distributie methode, c + d) product limiet methode van Toorenburg en e) product limiet methode Brilon 66

75 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse De intensiteit-dichtheid waarnemingen van zowel de ochtendspits als de avondspits zijn gefit met de functie van Wu (figuur 6.10). Uit de figuren is waar te nemen dat de intensiteiten in relatie tot de dichtheden in de ochtendspits niet zijn veranderd na invoering van de maatregel. In de avondspits daarentegen liggen de intensiteiten in relatie tot de dichtheden voor de nasituatie een stuk lager dan voor de voorsituatie. Uit de bepaling van de capaciteit d.m.v. het snijpunt van de twee curves blijkt dat de capaciteit in de avondspits sterker is gedaald dan in de ochtendspits (tabel 6.13). Ook de capaciteitswaardes bepaald indien geldt dat de maximale snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming is in de avondspits sterker gedaald dan in de ochtendspits. Figuur 6.10: Fundamenteel diagram methode van Wu stroomopwaarts van de bottleneck (km ) voor de ochtendspits (links) en de avondspits (rechts) Tabel 6.13: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Ochtendspits Voorsituatie 67 vtg/km 91 km/u 6128 vtg/u Nasituatie 81 vtg/km 72 km/u 5863 vtg/u Verschil +14 vtg/km - 19 km/u vtg/u (-4,3%) Avondspits Voorsituatie 67 vtg/km 90 km/u 6088 vtg/u Nasituatie 80 vtg/km 71 km/u 5680 vtg/u Verschil +13 vtg/km - 19 km/u vtg/u (-6,7%) Tabel 6.14: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode indien de capaciteit wordt bereikt als de maximale snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Ochtendspits Voorsituatie 69 vtg/km 91 km/u 89 km/u 6231 vtg/u 6093 vtg/u Nasituatie 81 vtg/km 72 km/u 73 km/u 5811 vtg/u 5875 vtg/u Verschil + 22 vtg/km - 19 km/u - 16 km/u vtg/u (-6,7%) vtg/u (-3,6%) Avondspits Voorsituatie 70 vtg/km 89 km/u 87 km/u 6207 vtg/u 6044 vtg/u Nasituatie 79 vtg/km 72 km/u 72 km/u 5657 vtg/u 5697 vtg/u Verschil + 9 vtg/km - 17 km/u -15 km/u vtg/u (-8,9%) vtg/u (-5,7%) 67

76 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse De capaciteitsdichtheden en capaciteitssnelheden van de avondspits zijn ongeveer gelijk aan de waardes voor de ochtendspits. Tevens blijkt dat de capaciteitsdichtheden en capaciteitssnelheden bepaald met beide methodes om de capaciteit m.b.v. het fundamenteel diagram te bepalen ongeveer gelijk zijn. Hierdoor kan verwacht worden dat het verschil in capaciteit representatief is. Conclusies Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteit op het maatregelvak tijdens de avondspits significant gedaald. In de ochtendspits is de daling van de capaciteit niet significant. In de nasituatie kan de verkeersstroom na het ontstaan van de congestie in de ochtendspits niet meer herstellen voor de avondspits. Hierdoor worden tijdens de avondspits lagere intensiteiten behaald A20 richting Schiedam Uit de analyse van de verkeerssituatie is naar voren gekomen dat er twee bottlenecks binnen het maatregelvak liggen. Voor de bottleneck locatie ter hoogte van het weefvak van de oprit Rotterdam Centrum en de afrit naar de A13 richting Den Haag te weinig data van één luslocatie beschikbaar om de capaciteit te analyseren. De tweede bottleneck op de A20 richting Schiedam bevindt zich stroomafwaarts van de invoeging Crooswijk. Voor deze locatie is de capaciteit geanalyseerd m.b.v. de vier methodes: empirische distributie methode, PLM van Toorenburg, PLM Brilon en fundamenteel diagram methode. Uit de analyse is naar voren gekomen dat de afrijcapaciteit zowel in de ochtendspits als in de avondspits significant is gedaald met respectievelijk 6% en 4%. De capaciteitswaarde voor het ontstaan van congestie, bepaald met de PLM van Brilon, is na invoering van de 80 km/u maatregel significant gedaald met 7%. Ook de capaciteit bepaald met de product limiet methode van van Toorenburg geeft een sterke daling weer, deze ligt nog enkele procenten hoger dan bepaald met de andere twee methodes. Dit wordt veroorzaakt doordat in de voorsituatie hogere intensiteitwaardes worden bereikt tijdens vrije doorstroming dan tijdens congestie, in de nasituatie is dit in mindere mate waar te nemen. In tegenstelling tot de situatie op de A20 richting Gouda wordt dit fenomeen in de richting Schiedam zowel in de ochtendspits als in de avondspits waargenomen. In de avondspits van de voorsituatie zijn in tegenstelling tot bij de A20 richting Gouda juist veel waarnemingen van intensiteiten uit de vrije doorstromingsfase hoger dan de waarnemingen tijdens congestie. Tabel 6.15: Resultaten capaciteitsbepaling km Empirische distributiemethode PLM van Toorenburg PLM Brilon Ochtendspits Capaciteitswaarde voorsituatie 5861 vtg/u 6163 vtg/u 5281 vtg/u Capaciteitswaarde nasituatie 5530 vtg/u 5575 vtg/u 4934 vtg/u Verschil - 5,6 % (- 331 vtg/u) - 9,5 % (- 308 vtg/u) - 6,6 % (- 347 vtg/u) Avondspits Capaciteitswaarde voorsituatie 5778 vtg/u 6397 vtg/u 5281 vtg/u Capaciteitswaarde nasituatie 5564 vtg/u 5635 vtg/u 4934 vtg/u Verschil - 3,7 % (- 214 vtg/u) - 11,9 % (- 762 vtg/u) - 6,6 % (- 347 vtg/u) De capaciteitswaardes voor het ontstaan van congestie (PLM Brilon) liggen voor alle vier de situaties lager dan de afrijcapaciteit. Hieruit blijkt dat er tijdens congestie situaties met snelheden onder de 60 km/u hogere intensiteiten worden bereikt dan bij het ontstaan van de congestie moment waarop de snelheid daalt onder de 70 km/. Het is mogelijk ook bij lage intensiteiten de snelheden tijdelijk onder de 70 km/u dalen, met name in de nasituatie wordt dit vaak geconstateerd. En dat ondanks dat de snelheden zijn ge- 68

77 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse daald tot onder de 60 km/u de voertuigen korte volgafstanden hanteren en er hoge intensiteiten bereikt worden. De bottleneck bevindt zich enkele meters stroomafwaarts van een invoeging. In de periodes dat er reeds congestie aanwezig is op de snelweg is de toevoer van verkeer via deze oprit erg hoog. Hierdoor nemen de intensiteiten in deze periodes toe ten opzichte van het moment waarop de congestie ontstaat. a) empirische distributie ochtendspits b) empirische distributie - avondspits c) PLM van Toorenburg ochtendspits d) PLM van Toorenburg - avondspits e) PLM Brilon Figuur 6.11: Resultaten capaciteitsbepaling km : a + b) empirische distributie methode, b + c) product limiet methode van Toorenburg, e) product limiet methode Brilon 69

78 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Tevens is m.b.v. de fundamenteel diagram methode een beeld gevormd van de veranderingen in de capaciteit na invoering van de 80 km/u maatregel. De relatie tussen de intensiteiten en de dichtheden zijn gefit met de functies van Wu (figuur 6.12). De curves van zowel de ochtendspits als de avondspits laten zien dat er in de congestiefase hogere intensiteiten werden behaald in de voorsituatie dan in de nasituatie. Ook laten de figuren en tabel 6.16 zien dat er een groot verschil is tussen de intensiteiten tijdens vrije doorstroming. Ook de capaciteit bepaald d.m.v. het snijpunt van de twee curves is gedaald met 10%. Figuur 6.12: Fundamenteel diagram methode van Wu stroomopwaarts van de bottleneck (km ) voor de ochtendspits (links) en de avondspits (rechts) Tabel 6.16: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode indien de capaciteit wordt bereikt als de maximale snelheid tijdens congestie gelijk is aan de snelheid indien alle voertuigen in colonne rijden tijdens vrije doorstroming Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid vrije doorstroming Capaciteitssnelheid congestie Capaciteit vrije doorstroming Afrijcapaciteit Ochtendspits Voorsituatie 71 vtg/km 87 km/u 86 km/u 6178 vtg/u 6061 vtg/u Nasituatie 80 vtg/km 68 km/u 69 km/u 5409 vtg/u 5500 vtg/u Verschil + 9 vtg/km - 19 km/u - 17 km/u vtg/u (-12,4%) vtg/u (9,3%) Avondspits Voorsituatie 69 vtg/km 91 km/u 90 km/u 6716 vtg/u 6177 vtg/u Nasituatie 81 vtg/km 69 km/u 69 km/u 5554 vtg/u 5627 vtg/u Verschil + 12 vtg/km - 22 km/u -21 km/u vtg/u (-17,3%) vtg/u (-8,9%) Tabel 6.17: Resultaten capaciteitsanalyse m.b.v. de fundamenteel diagram methode; snijpunt fit vrije doorstromingsfase en fit congestiefase Capaciteitsdichtheid Capaciteitssnelheid Capaciteit Ochtendspits Voorsituatie 69 vtg/km 88 km/u 6094 vtg/u Nasituatie 81 vtg/km 68 km/u 5482 vtg/u Verschil +12 vtg/km - 20 km/u vtg/u (-10,0%) Avondspits Voorsituatie 67 vtg/km 92 km/u 6209 vtg/u Nasituatie 83 vtg/km 68 km/u 5597 vtg/u Verschil +16 vtg/km - 24 km/u vtg/u (-9,9%) 70

79 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse Conclusies Uit alle vier de methodes is naar voren gekomen dat de capaciteit op het wegvak significant is gedaald na invoering van de 80 km/u maatregel. Zowel de afrijcapaciteit als de capaciteit bij het ontstaan van de congestie nemen een daling van tussen de 5% en de 10% waar. Deze daling van de capaciteit is waarschijnlijk de oorzaak van de sterke stijging in de filezwaarte na invoering van de maatregel. 6.6 Conclusies De capaciteitsanalyse is gebruikt voor het toetsen van hypotheses over de daling van de capaciteit na invoering van de 80 km/u maatregel: a) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteit vlak voor het ontstaan van congestie op de maatregelvakken gedaald. b) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de afrijcapaciteit op de maatregelvakken gedaald. c) Na invoering van de 80 km/u maatregel is de capaciteitsval kleiner geworden. In het algemeen heeft de analyse aangetoond dat indien de maatgevende bottleneck zich binnen het maatregelvak bevindt de capaciteit op de wegvakken significant is gedaald. Dit was het geval op beide richtingen van de A12 Den Haag en de A20 Rotterdam. Op de A12 Utrecht en de A10 Amsterdam bevonden de bottlenecks zich buiten de maatregelvakken, op deze locaties heeft de invoering van de maatregel dan ook geen effect gehad op de capaciteit op het wegvak. Tabel 6.18: Resultaten capaciteitsanalyse; de afrijcapaciteit is de capaciteit tijdens congestie, de cap. voor congestie is de capaciteit bij het ontstaan van congestie en de gemiddelde cap. is het gemiddelde van de capaciteitswaardes tijdens congestie en de capaciteitswaardes tijdens vrije doorstroming. Afrijcapaciteit Emp. distributie Gemiddelde cap. PLM v. Toorenburg Cap. voor congestie PLM Brilon Gemiddelde cap. Fund, diagram Afrijcapaciteit Fund. diagram Cap. voor congestie Fund. diagram A10 Zaandam ,5% (+ 85 vtg/u) + 2,6% (+ 88 vtg/u) + 0,3% (+ 11 vtg/u) A10 Nieuwe Meer 0% ,5% (- 225 vtg/u) - 4,3% (- 216 vtg/u) - 5,6% (-292 vtg/u) A12 stad uit - 4,7% (- 325 vtg/u) - 11,2% (- 834 vtg/u) - 7,9% (- 479 vtg/u) - 3,7% (- 221 vtg/u) - 2,7% (- 216 vtg/u) - 6,1% (-378 vtg/u) A12 stad in - 2,0 % (- 121 vtg/u) - 2,0% (- 124 vtg/u) - 14,8% (-1019 vtg/u) A12 Arnhem - 0,4% (- 15 vtg/u) - 2,8% (- 104 vtg/u) - - 2,3% (- 98 vtg/u) - 2,8% (- 116 vtg/u) - 5,3% (- 223 vtg/u) A12 Gouda A20 Gouda (O) - 0,6% (- 34 vtg/u) - 9,7% (- 602 vtg/u) - 1,2% (- 65 vtg/u) - 4,3% (- 265 vtg/u) - 3,6% (- 218 vtg/u) - 6,7% (- 420 vtg/u) A20 Gouda (A) - 5,0% (- 277 vtg/u) - 5,5% (- 308 vtg/u) - 1,2% (- 65 vtg/u) - 6,7% (- 408 vtg/u) - 5,7% (- 347 vtg/u) - 8,9% (- 550 vtg/u) A20 Schiedam (O) - 5,6% (- 331 vtg/u) - 9,5% (- 588 vtg/u) - 6,6% (- 347 vtg/u) - 10,0% (- 612 vtg/u) - 9,3% (- 561 vtg/u) - 12,4% (- 769 vtg/u) A20 Schiedam (A) - 3,7% (- 214 vtg/u) - 11,9% (- 762 vtg/u) - 6,6% (- 347 vtg/u) - 9,9% (- 612 vtg/u) - 8,9% (- 550 vtg/u) - 17,3% ( vtg/u) Niet voor alle situaties is de analyse van de capaciteit voor het ontstaan van congestie representatief voor de verkeerssituatie. Voor de capaciteitsanalyse m.b.v de PLM van Brilon zijn veel waarnemingen benodigd omdat enkel alleen het moment waarop de congestie ontstaat wordt gebruikt voor de bepaling van de capaciteit. Voor de A12 bij Den Haag stad uit en de A20 bij Rotterdam richting Gouda zijn te weinig data beschikbaar om de capaciteitsanalyse goed uit te voeren. Ook capaciteitswaardes bepaald m.b.v. de fundamenteel diagram methode zijn niet altijd betrouwbaar omdat de waarnemingen uit de congestiefase sterk verspreidt liggen waardoor de fit in hoge mate afhankelijk is van de gekozen parameters. Ondanks deze kanttekeningen kan uit de analyses geconcludeerd worden dat de capaciteit voor het ontstaan van congestie is gedaald na invoering van de maatregel. De analyses van de afrijcapaciteit hebben aangetoond dat na invoering van de maatregel de capaciteit op de wegvakken met een bottleneck binnen het maatregelvak significant is 71

80 80 km/u vertraagt? 6. Capaciteitsanalyse gedaald. Met name op de A20 is een sterke daling van de capaciteit waargenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. Uit de analyse is gebleken dat na invoering van de 80 km/u maatregel de capaciteitsval is gedaald. De capaciteitswaardes van de waarnemingen tijdens congestie zijn namelijk minder sterk gedaald dan de capaciteitswaardes voor het ontstaan van congestie. In de voorsituatie zijn tijdens vrije doorstroming intensiteiten waargenomen die hoger liggen dan de intensiteiten uit de congestiefases. In de nasituatie bleken deze hoge intensiteiten (bijna) niet meer te worden gemeten. Hieruit kan geconcludeerd worden dat in de situatie na invoering van de maatregel de verkeersstroom al bij lagere intensiteiten omslaat naar congestie. De capaciteitsanalyse van de A20 richting Gouda laat zien dat in de nasituatie de verkeersstroom niet meer kan herstellen, waardoor de intensiteiten tijdens de middag- en avonduren lager liggen dan in de voorsituatie. Uit de literatuurstudie is gebleken dat bij een verlaging van de maximumsnelheid van 100 km/u naar 80 km/u een verlaging van de capaciteit kan optreden tussen de 1,5% en de 4,3%. De capaciteitsanalyse van de empirische gegevens van de 4 onderzochte locaties bevestigt deze daling. Voor de A20 bij Rotterdam en de A12 bij Den Haag stad uit blijkt de capaciteit nog sterker te zijn gedaald dan aan de hand van de literatuur kon worden verwacht. De invoering van de 80 km/u maatregel in samenwerking met trajectcontrole heeft het rijgedrag van de bestuurders beïnvloed waardoor ook de capaciteit op het wegvak is veranderd. In de komende hoofdstukken zijn de verschillende kenmerken van het rijgedrag onderzocht. Aan de hand van de snelheid, het rijstrookgebruik, het volggedrag en het rijstrookwisselgedrag, is onderzocht welke aspecten van het rijgedrag er toe hebben geleidt dat de capaciteit op de maatregelvakken is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. 72

81 7. SNELHEID Op de trajecten waar de maatregel is ingevoerd is de maximumsnelheid verlaagt van 100 km/u naar 80 km/u. Deze maximumsnelheid wordt strikt gehandhaafd d.m.v. trajectcontrole. De maximumsnelheden en de controle methodes zijn sterk bepalend voor het rijgedrag van de automobilist. Om inzicht te krijgen in de effecten van de invoering van de maatregel op de snelheden op het maatregelvak zijn 3 hypotheses opgesteld die in dit hoofdstuk worden behandeld. Het verkeersgedrag is geanalyseerd m.b.v. individuele voertuigdata (bijlage III) van vier locaties, twee luslocaties op de A12 Den Haag stad uit en twee op de A20 Rotterdam richting Gouda (figuur 7.1). A12 Den Haag A20 Rotterdam Figuur 7.1: Locaties waarvoor de data-analyse is uitgevoerd, zie ook bijlage III. 7.1 Gereden snelheden De gemiddelde gereden snelheden op de maatregelvakken zijn sterk afhankelijk van de geldende maximumsnelheid en de controle methodes die worden gehanteerd. Uit het rapport quickscan optimale snelheidslimiet op Nederlandse snelwegen [Riemersma, 2004] is gebleken dat de wijze van handhaving van de snelheden van sterke invloed is op de gereden snelheden. Het onderzoek concludeert dat het invoeren van strenge handhaving d.m.v. trajectcontrole er voor zorgt dat de gemiddelde snelheid iets onder de gehandhaafde snelheidslimiet komt te liggen. Voorsituatie Nasituatie maximumsnelheid 100 Snelheid (km/u) Snelheid (km/u) maximumsnelheid Intensiteit (vtg/u) Intensiteit (vtg/u) Figuur 7.2: 15-minuut gemiddelde snelheden in relatie tot de intensiteit (A12 stad uit km 4.320) De twee figuren in figuur 7.2 geven de gemiddelde rijbaansnelheid op de A12 bij Den Haag stroomopwaarts van het weefvak weer, voor de voorsituatie en de nasituatie. Voor 73

82 80 km/u vertraagt? 7. Snelheid de overige onderzochte locaties zijn de figuren opgenomen in bijlage XIX. In de figuren is duidelijk waar te nemen dat de gemiddelde snelheden in de voorsituatie boven de maximumsnelheid van 100 km/u liggen. In de nasituatie daarentegen liggen de 15-minuut gemiddelde snelheden onder de maximumsnelheid van 80 km/u. De hypothese dat de gemiddelde rijbaansnelheden na invoering van de 80 km/u maatregel tot onder de maximumsnelheid zijn gedaald kan op grond van bovenstaande resultaten worden aangenomen. Gebleken is dat de strikte handhaving d.m.v. trajectcontrole er toe heeft geleidt dat de gereden snelheden onder de snelheidslimiet van 80 km/u liggen. 7.2 Variatie in snelheid Een van de doelen van de 80 km/u maatregel is het homogeniseren van het verkeer, bij een afname van de dynamiek van de verkeersstroom nemen namelijk de uitstoten van CO 2 en PM10 af. Met name de variatie in snelheden tussen de voertuigen op een rijstrook leidde tot veel optrek en afrem bewegingen van het verkeer. Onderstaande figuren geven de relatieve snelheid tussen twee volgende voertuigen weer voor de A12 bij Den Haag stad uit ter hoogte van km Zoals uit de figuren blijkt en zoals uit de statistische analyse naar voren is gekomen (bijlage XX) is de variatie van de relatieve snelheid in de nasituatie significant gedaald t.o.v. de voorsituatie. Figuur 7.3: Relatieve snelheid per voertuig, voorsituatie (boven) en nasituatie (onder) (A12 Den Haag km 4.320) Op de weefvakken ligt de variatie in relatieve snelheid significant hoger dan op de wegvakken zonder discontinuïteiten (tabel 7.1). Op de weefvakken is tevens een sterke daling van de variatie in relatieve snelheid waar te nemen. De dynamiek op de weefvakken is afgenomen, wat het weefgedrag heeft beïnvloed. Enige dynamiek, zowel tussen de volgende voertuigen als tussen de rijstroken onderling, is nodig om het weefgedrag soepel te laten verlopen. 74

83 80 km/u vertraagt? 7. Snelheid Tabel 7.1: Resultaten analyse variatie van de relatieve snelheden Gemiddelde Variatie Voorsituatie Nasituatie Voorsituatie Nasituatie A12 km , , ,67 24,61 A12 km , , ,55 36,65 A20 km , , ,47 38,96 A20 km , , ,18 23,44 Naast de afname in variatie in snelheden tussen de volgende voertuigen is na invoering van de 80 km/u maatregel tevens de variatie in snelheden tussen de rijstroken onderling afgenomen. Onderstaande figuren geven de snelheden in relatie tot de intensiteiten weer voor de voorsituatie en de nasituatie van de A12 ter hoogte van km In bijlage XX zijn de figuren van de andere locatie en de statistische analyse opgenomen. Uit de analyse blijkt dat het verschil in snelheden tussen de rijstroken significant is gedaald na invoering van de 80 km/u maatregel. Voorsituatie Nasituatie Figuur 7.4: Snelheid intensiteit diagrammen (A12 km 4.320) Rijstrook 0 = linkerrijstrook, rijstrook 1 = middelste rijstrook, rijstrook 2 = rechterrijstrook 7.3 Capaciteitsnelheden Uit de capaciteitsanalyse is naar voren gekomen dat na invoering van de 80 km/u maatregel de capaciteit op de A12 Den Haag en de A20 Rotterdam is afgenomen. De optimale doorstromingsnelheid van een wegvak is de gemiddelde snelheid die wordt behaald bij het bereiken van de capaciteit. Indien deze capaciteitsnelheid in de voorsituatie boven de 80 km/u ligt, kan deze capaciteitssnelheid na invoering van de snelheidsbeperking niet meer worden behaald (figuur 7.5). Als gevolg hiervan ligt de capaciteitsdichtheid in de nasituatie hoger en de capaciteit lager. Bij een capaciteitssnelheid in de voorsituatie die kleiner is dan de maximale snelheid van 80 km/u veranderen na invoering van de 80 km/u maatregel de capaciteitswaardes niet als gevolg van dit verschil (figuur 7.6). Voor bijna alle locaties liggen de capaciteitssnelheden in de voorsituatie boven de 80 km/u. Enkel voor de A20 bij Rotterdam richting Schiedam ligt de capaciteitssnelheid onder de 80 km/u (tabel 7.2). Op deze locatie is de stijging van de dichtheid minder sterk dan op de andere locaties. Ook de capaciteitssnelheid is minder sterk gedaald. De daling van de capaciteit die nu nog wordt waargenomen wordt veroorzaakt door veranderingen van het rijgedrag van de bestuurders. Uit de fundamentele relaties van de waarnemingen van de individuele voertuigdata geldt dat de capaciteit bij een vrije doorstromingssnelheid van 80 km/u is afgenomen t.o.v. een 75

84 80 km/u vertraagt? 7. Snelheid vrije doorstromingssnelheid van 100 km/u. Daarnaast zijn de capaciteitssnelheden afgenomen en de dichtheden die worden bereikt voordat de verkeersstroom omslaat naar stop-and-go verkeer toegenomen. De capaciteitssnelheid is sterk afhankelijk van de specifieke locatie. De capaciteitssnelheid is afhankelijk van de verschillende aspecten van het betreffende wegvak, zoals weg lay-out, maximale snelheid, aantal op- en afritten. Tabel 7.2: Capaciteitswaardes bepaald m.b.v. de empirische distributie methode Capaciteitsdichtheid (k c ) Capaciteitssnelheid (u c ) Capaciteit (q c ) Voorsituatie Nasituatie Voorsituatie Nasituatie Voorsituatie Nasituatie A10 richting Nieuwe Meer 23 vtg/km 28 vtg/km 97 km/u 78 km/u 2818 vtg/u 2837 vtg/u A12 Utrecht richting Arnhem 30 vtg/km 38 vtg/km 89 km/u 72 km/u 3564 vtg/u 3549 vtg/u A12 Den Haag stad uit 77 vtg/km 99 vtg/km 86 km/u 66 km/u 6845 vtg/u 6536 vtg/u A12 Den Haag stad in 62 vtg/km 75 vtg/km 84 km/u 70 km/u 5996 vtg/u 5742 vtg/u A20 richting Gouda (och) 50 vtg/km 60 vtg/km 95 km/u 75 km/u 5389 vtg/u 5356 vtg/u A20 richting Gouda (avo) 68 vtg/km 73 vtg/km 81 km/u 72 km/u 5493 vtg/u 5219 vtg/u A20 richting Schiedam (och) 83 vtg/km 86 vtg/km 73 km/u 64 km/u 5861 vtg/u 5530 vtg/u A20 richting Schiedam (avo) 67 km/u 87 km/u 91 km/u 64 km/u 5803 vtg/u 5679 vtg/u u c q c k c q c k c Figuur 7.5: Fundamenteel diagrammen methode Wu, capaciteitssnelheid (u c ) 85 km/u a) snelheid dichtheid b) snelheid intensiteit c) intensiteit dichtheid Indien bij de snelheidsbeperkingmaatregel zou zijn gekozen voor een maximumsnelheid boven de capaciteitssnelheid, tussen de 85 en 90 km/u, zou een groot deel van de capaciteitsafname waargenomen volgens de fundamentele relaties zijn verholpen. Dus bij een maximum snelheid van 90 km/u zal de gemiddelde rijbaansnelheid 87 km/u bedragen. Wat voor een hogere capaciteitssnelheid zal zorgen en dus een hogere capaciteit. 76

85 80 km/u vertraagt? 7. Snelheid u c k c q c q c k c Figuur 7.6: Fundamenteel diagrammen methode Wu, capaciteitssnelheid (u c ) 68 km/u a) snelheid dichtheid b) snelheid intensiteit c) intensiteit dichtheid 7.4 Conclusies Hypothese 2: De gemiddelde rijbaan snelheden na invoering van de maatregel liggen voor alle intensiteiten onder de maximale snelheid van 80 km/u, dit in tegenstelling tot de situatie voor invoering van de maatregel waarbij de snelheden schommelde rondom de maximumsnelheid. De hypothese kan worden aangenomen. Uit de analyse is gebleken dat door de strikte handhaving d.m.v. trajectcontrole de 15- minuut gemiddelde snelheden na invoering van de maatregel altijd onder de maximumsnelheid van 80 km/u liggen. Bestuurders zijn na invoering van de maatregel bang om de snelheidslimiet te overschrijden. Hierdoor wordt er minder vaak extra gas gegeven om een inhaalbeweging uit te voeren of om een geschikt hiaat enkele meters stroomafwaarts te benutten. Hypothese 3: a) De variatie in snelheid tussen de voertuigen op de rijstrook is afgenomen na invoering van de snelheidsbeperkingmaatregel. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. De analyse heeft aangetoond dat de variatie van de relatieve snelheid tussen twee volgende voertuigen op dezelfde rijstrook in de nasituatie significant is gedaald t.o.v. de voorsituatie. b) De variatie in snelheid tussen de rijstroken onderling is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. 77

86 80 km/u vertraagt? 7. Snelheid De analyse heeft aangetoond dat de variatie in snelheid tussen de rijstroken onderling significant is gedaald na invoering van de 80 km/u maatregel. Als gevolg van zowel de afname in variatie tussen de voertuigen op de rijstrook als tussen de rijstroken onderling is de dynamiek op het wegvak afgenomen. Ter hoogte van complexe weefvakken is enige dynamiek echter benodigd om de weefbewegingen soepel te laten verlopen. Hypothese 3: De capaciteitssnelheid in de situatie voor invoering van de maatregel is hoger dan de gemiddelde rijbaan snelheid tijdens vrije doorstroming na invoering van de snelheidsbeperking. De hypothese kan worden aangenomen. Uit de fundamentele relaties tussen de snelheden, intensiteiten en dichtheden is gebleken dat op (bijna) alle vier de onderzochte locaties de capaciteitssnelheid in de voorsituatie boven de 80 km/u lag. Als gevolg hiervan kan volgens de fundamentele relatie verwacht worden dat de capaciteit op het wegvak is gedaald en de dichtheden die worden bereikt door het ontstaan van de congestie zijn toegenomen als gevolg van de invoering van de snelheidsbeperking. 78

87 8. RIJSTROOKGEBRUIK Dit hoofdstuk beschrijft het onderzoek naar het gebruik van de rijstroken. Onderzocht is of na invoering van de 80 km/u maatregel zowel het personenverkeer als het vrachtverkeer op een andere manier gebruik is gaan maken van de rijbaan. Bekeken is welke veranderingen in de verkeerssituatie er toe hebben geleidt dat het rijstrookgebruik na invoering van de maatregel is veranderd. Het gebruik van de rijstroken is van invloed op het volggedrag en het rijstrookwisselgedrag. M.b.v. de individuele voertuigdata van de A12 Den Haag en de A20 Rotterdam (bijlage III en figuur 8.1) zijn de hypotheses omtrent het gebruik van de rijstroken geanalyseerd. A12 Den Haag A20 Rotterdam Figuur 8.1: Locaties waarvoor de data-analyse is uitgevoerd, zie ook bijlage III 8.1 Nut rijstrook De variatie in snelheid heeft naast het effect op de dynamiek van het verkeer ook effect op het gebruik van de rijstroken. Het gebruik van de rijstroken hangt samen met de tevredenheid van de bestuurders met hun huidige rijstrook, de wens om van rijstrook te wisselen en de mogelijkheden om deze gewenste rijstrookwisseling uit te voeren. De factoren die de tevredenheid van een bestuurder met de huidige rijstrook beïnvloeden zijn [Ahmed, 1999]: het verschil tussen de snelheid van het voertuig en zijn gewenste snelheid, waarbij de gewenste snelheid wordt bepaald door: gemiddelde snelheid van de voertuigen stroomafwaarts; de snelheid van het voertuig direct voor de bestuurder (voorganger); de dichtheid van het verkeer stroomafwaarts; het type voertuig (vrachtwagen of personenauto); de volgsituatie van het voertuig (wel/niet volgend). Volgend voertuig? Leidende voertuig Subject voertuig Voorganger Figuur 8.2: Toelichting gebruikte benaming van de voertuigen Indien de snelheid van het voertuig hoger is dan de gewenste snelheid wordt aangenomen dat de bestuurder tevreden is met zijn huidige rijstrook. Een snelheid die lager ligt dan de gewenste snelheid kan de bestuurder daarentegen motiveren om van rijstrook te wisselen. Uit het model van Ahmed [1999] blijkt dat vrachtwagenbestuurders minder snel een rijstrookwisseling uitvoeren dan personenauto s. Daarnaast geeft het model aan dat voertuigen die zich in de voertuigvolgsituatie bevinden op zoek zijn naar een mogelijkheid om van rijstrook te wisselen. 79

88 80 km/u vertraagt? 8. Rijstrookgebruik Zodra de bestuurder niet tevreden is met zijn huidige rijstrook zal hij de wensbaarheid en mogelijkheid van een rijstrookwisseling onderzoeken. Het nut dat een bestuurder hecht aan een rijstrook links gelegen van de huidige rijstrook is afhankelijk van [Ahmed, 1999]: het verschil tussen de snelheid van het leidende voertuig en de gewenste snelheid van het subject voertuig; het verschil tussen de snelheid van de voorganger en de gewenste snelheid van het subject voertuig; het verschil tussen de snelheid van het volgende voertuig en de snelheid van het subject voertuig. Het model van Ahmed concludeert dat bij een afname van het snelheidsverschil tussen de voertuigen op de rijstrook de kans dat de bestuurder tevreden is met zijn huidige rijstrook toeneemt. En dat als het snelheidsverschil tussen de rijstroken onderling afneemt de kans dat de bestuurder de links gelegen rijstrook boven de huidige rijstrook kiest afneemt. In het algemeen geldt dat de wens om van rijstrook te wisselen afneemt na invoering van de 80 km/u maatregel. Dit wordt veroorzaakt doordat de spreiding in snelheden op de rijstrook en tussen de rijstroken onderling is afgenomen. 8.2 Rijstrookverdeling Uit bovenstaande is geconcludeerd dat de wens om van rijstrook te wisselen is verminderd na invoering van de 80 km/u maatregel doordat de spreiding in snelheden op de rijstrook en tussen de rijstroken onderling is afgenomen. Doordat in de Europese wetgeving is vastgelegd dat indien mogelijk gebruik moet worden gemaakt van de rechterrijstrook, wordt verwacht dat in de situatie na invoering van de maatregel een hoger percentage verkeer zich op de rechterrijstrook bevindt. Ter hoogte van de weefvakken wordt verwacht dat het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook is toegenomen. Figuur 8.3 en tabel 8.1 geven de rijstrookverdeling op de vier onderzochte locaties weer. Tabel 8.1: Percentage verkeer per rijstrook A12 Den Haag km (stroomopwaarts weefvak) A12 Den Haag km (weefvak) Voorsituatie Nasituatie Verschil Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 15% 9% - 6% Linkerrijstrook 9% 6% - 3% Middelste rijstrook 40% 36% - 4% Linker middelste rijstrook 30% 32% + 3% Rechterrijstrook 45% 55% + 10% Rechter middelste rijstrook 30% 27% - 3% Rechterrijstrook 32% 35% + 3% A20 Rotterdam km (weefvak) A20 Rotterdam km (stroomopwaarts invoeging) Voorsituatie Nasituatie Verschil Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 16% 14% - 2% Linkerrijstrook 21% 17% - 4% Linker middelste rijstrook 32% 35% + 4% Linker middelste rijstrook 40% 38% - 2% Rechter middelste rijstrook 27% 26% - 1% Rechterrijstrook 39% 45% + 6% Rechterrijstrook 25% 24% - 1% Uit de figuren en de analyse in bijlage XXII kan worden geconcludeerd dat er een duidelijk verschil is tussen het rijstrookgebruik voor invoering van de snelheidbeperking en na de invoering van de maatregel. In de nasituatie wordt de rechterrijstrook relatief zwaarder belast dan in de voorsituatie. De rijbaanintensiteit waarbij het percentage verkeer op een rijstrook kleiner wordt dan het percentage verkeer op de rijstrook links gelegen ligt in de nasituatie over het algemeen hoger dan in de voorsituatie. 80

89 80 km/u vertraagt? 8. Rijstrookgebruik A12 Den Haag stad uit Stroomopwaarts weefvak (km4.320) Weefvak A12 + A4 + oprit Voorburg (km 5.380) Percentage verkeer 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Intensiteit (vtg/u) Percentage verkeer 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Intensiteit (vtg/u) A20 Rotterdam richting Gouda Weefvak A12 + A13 (km ) Stroomopwaarts oprit Rotterdam Centrum (km ) Percentage verkeer 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Intensiteit (vtg/u) Percentage verkeer 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% Intensiteit (vtg/u) Figuur 8.3: Voorsituatie rechterrijstrook (rechter) middelste rijstrook linker middelste rijstrook linkerrijstrook Verdeling van het verkeer over de rijstroken Nasituatie rechterrijstrook (rechter) middelste rijstrook linker middelste rijstrook linkerrijstrook Op de niet weefvak locaties (A20 km en A12 km 4.320) is het percentage verkeer op de rechterrijstrook met een betrouwbaarheid van 95% significant toegenomen en het percentage verkeer op de middelste- en linkerrijstrook significant afgenomen. Op het weefvak op de A12 is het percentage verkeer op de linkerrijstrook significant afgenomen, dit verkeer is naar de middelste linkerrijstrook (de rechterrijstrook richting Utrecht) verplaatst. Daarnaast is het verkeer op de rechterrijstrook toegenomen en op de rechter middelste rijstrook (de linkerrijstrook richting het A4 Amsterdam en Rotterdam) afgenomen. Het percentage verkeer dat de snelweg betreedt via de oprit Voorburg bedraagt 20% in de voorsituatie en 22% in de nasituatie. Ter hoogte van de luslocatie km heeft een groot percentage van het verkeer al een rijstrookwisseling uitgevoerd. Hierdoor is het percentage verkeer op de rechter middelste rijstrook (de oorspronkelijke rechterrijstrook) al sterk gedaald t.o.v. de verdeling ter hoogte van km Voor het weefvak op de A20 is het percentage verkeer op de linkerrijstrook afgenomen en op de oorspronkelijke rechterrijstrook vanaf de A20 Schiedam toegenomen. Op beide rij- 81

90 80 km/u vertraagt? 8. Rijstrookgebruik stroken vanaf de A13 is het percentage verkeer significant afgenomen. De luslocatie op het weefvak van de A20 en de A13 ligt zover aan het begin van het weefvak dat er bijna nog geen weefbewegingen hebben kunnen plaatsvinden. Hieruit kan worden opgemaakt dat het percentage verkeer vanuit Schiedam is toegenomen na invoering van de maatregel. Er is geen verandering opgetreden in de verdeling van het verkeer over de twee rijstroken vanuit de A13. De rechter middelste rijstrook wordt verder stroomafwaarts de rechterrijstrook van de A20 richting Gouda. De rechterrijstrook wordt de uitvoegstrook van de afrit Rotterdam Centrum. Uit de analyse kan geconcludeerd worden dat het percentage verkeer op de rechterrijstrook van de niet weefvak locaties significant is toegenomen na invoering van de maatregel. Ter hoogte van de weefvak locaties kan niet eenduidig worden gesteld dat het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook is toegenomen. Voor de oorspronkelijke rechterrijstrook van de A20 vanuit Schiedam, waar de luslocatie helemaal aan het begin van het weefvak ligt, is het percentage verkeer met 3% toegenomen. Maar op de oorspronkelijke rechterrijstrook van de A12 vanuit Den Haag, welke enkele meters stroomopwaarts op het weefvak ligt, is het percentage verkeer op de rechterrijstrook gedaald met 3%. Voor de weefvakken kan geconcludeerd worden dat de weefbewegingen aan het begin van het weefvak worden uitgevoerd, waardoor het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook enkele meters stroomafwaarts al is gedaald t.o.v. de voorsituatie en de op de nieuwe rechterrijstrook is gestegen. 8.3 Vrachtverkeer De verdeling van het vrachtverkeer over de rijstroken is van grote invloed op het rijgedrag van de overige voertuigen. Na invoering van de 80 km/u maatregel is het vrachtverkeer meer gebruik gaan maken van de middelste rijstroken (tabel 8.2 en tabel 8.3 en bijlage XXIII). Op het weefvak van de A20 en de A13 blijkt het percentage vrachtverkeer op de meest linker (twee) rijstroken te zijn toegenomen. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het hogere percentage vrachtverkeer vanaf de A20 Schiedam in de nasituatie. Doordat de gemiddelde snelheid van alle de rijstroken in de nasituatie onder de maximumsnelheid van het vrachtverkeer ligt, zijn er voor het vrachtverkeer geen beperkingen om gebruik te maken van middelste- en linkerrijstroken. Daarnaast sorteren vrachtwagens eerder voor omdat het weefgedrag ter hoogte van de weefvakken is bemoeilijkt (dit is verder toegelicht in hoofdstuk 10). Tabel 8.2: Percentage vrachtverkeer per rijstrook op de A12 bij Den Haag (cursief en tussen haakjes = geen significant verschil) A12 Den Haag km (stroomopwaarts weefvak) Cat 2 (kleine vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Cat 3 (grote vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 3% 2% - 1% Linkerrijstrook 0% 1% + 1% Middelste rijstrook 19% 25% + 6% Middelste rijstrook 18% 31% + 13% Rechterrijstrook 78% 73% - 5 % Rechterrijstrook 82% 68% - 14% A12 Den Haag km (weefvak) Cat 2 (kleine vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Cat 3 (grote vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 2% 2% 0% Linkerrijstrook 1% 2% + 1% Linker middelste rijstrook 29% 30% (+ 2%) Linker middelste rijstrook 29% 34% + 5% Rechter middelste rijstrook 28% 25% - 3% Rechter middelste rijstrook 21% 19% - 2% Rechterrijstrook 42% 43% (+ 1%) Rechterrijstrook 49% 46% - 3% 82

91 80 km/u vertraagt? 8. Rijstrookgebruik Tabel 8.3: Percentage vrachtverkeer per rijstrook op de A20 bij Rotterdam (cursief = geen significant verschil) A20 Rotterdam km (weefvak) Cat 2 (kleine vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Cat 3 (grote vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 3% 6% + 3% Linkerrijstrook 2% 4% + 2% Linker middelste rijstrook 43% 45% (+ 2%) Linker middelste rijstrook 37% 37% (0%) Rechter middelste rijstrook 18% 19% + 1% Rechter middelste rijstrook 24% 26% (+ 2%) Rechterrijstrook 36% 30% - 6% Rechterrijstrook 37% 33% - 4% A20 Rotterdam km (stroomopwaarts invoeging) Cat 2 (kleine vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Cat 3 (grote vrachtwagens) Voorsituatie Nasituatie Verschil Linkerrijstrook 2% 3% + 1% Linkerrijstrook 0% 1% + 1% Middelste rijstrook 21% 29% + 8% Middelste rijstrook 15% 28% + 13% Rechterrijstrook 77% 68% - 9% Rechterrijstrook 85% 71% - 14% Als gevolg van de veranderingen in de verdeling van het vrachtverkeer over de rijstroken en de toename van het percentage verkeer op de rechterrijstrook is tevens een verandering op getreden in het percentage personenauto s op de rechterrijstrook in verhouding tot het percentage vrachtverkeer. Uit de analyse (bijlage XXIV) is naar voren gekomen dat het percentage personenauto s op de rechterrijstrook in verhouding tot de intensiteiten vrachtverkeer na invoering van de maatregel significant is toegenomen. In de voorsituatie was er een groot verschil in snelheid tussen vrachtverkeer en personenverkeer waardoor personenauto s, met name bij een hoge intensiteit vrachtverkeer, de rechterrijstrook vermeden. Doordat in de nasituatie dit snelheidsverschil niet meer bestaat is er geen noodzaak voor de personensuto s om de rechterrijstrook te mijden, ze kunnen de vrachtauto s immers toch niet inhalen. 8.4 Conclusies Uit de analyse van het rijstrookgebruik kan geconcludeerd worden dat na invoering van de 80 km/u maatregel zowel de personenauto s als de vrachtwagens de rijbaan op een andere manier zijn gaan benutten. Hypothese 5: De kans dat de weggebruiker niet tevreden is met zijn huidige rijstrook en dus een gewenste rijstrookwisseling wil uitvoeren is afgenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. Aan de hand van het model van Ahmed [1999] kan de hypothese worden aangenomen. Het model laat zien dat bij een afname van het snelheidsverschil tussen de voertuigen op de rijstrook de kans dat de bestuurder tevreden is met zijn huidige rijstrook toeneemt. En dat als het snelheidsverschil tussen de rijstroken onderling afneemt de bestuurders wens om van rijstrook te wisselen afneemt. Hypothese 6: a) Het percentage verkeer op de rechterrijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen t.o.v. voor de invoering. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. Op de niet-weefvaklocaties is het percentage verkeer op de rechterrijstrook significant toegenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. b) Op de weefvakken is het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook toegenomen t.o.v. de voorsituatie. 83

92 80 km/u vertraagt? 8. Rijstrookgebruik De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden verworpen. Op de weefvaklocaties is het percentage verkeer direct aan het begin van het weefvak op de oorspronkelijke rechterrijstrook toegenomen. Maar doordat een groot deel van de weefbewegingen aan het begin van het weefvak worden uitgevoerd, is enkele meters stroomafwaarts het percentage verkeer op de oorspronkelijke rechterrijstrook afgenomen en op de nieuwe rechterrijstrook toegenomen. Hypothese 7: a) Het percentage vrachtverkeer op de middelste rijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. Na invoering van de maatregel is het gebruik van de middelste rijstrook door het vrachtverkeer significant toegenomen. Doordat de gemiddelde snelheid van alle rijstroken na invoering van de 80 km/u maatregel gedaald is tot onder de maximumsnelheid van het vrachtverkeer zijn er voor het vrachtverkeer geen beperkingen om gebruik te maken van de middelste rijstrook. b) Het percentage vrachtverkeer op de linkerrijstrook is na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. Op de linkerrijstrook is een significante toename van het percentage vrachtverkeer geconstateerd. De toename is wel een stuk minder sterk dan de toename van het vrachtverkeer op de middelste rijstroken. Hypothese 8: Vrachtverkeer sorteert op de 80 km zones eerder voor dan voor de invoering van de maatregel. De hypothese worden kan op basis van de bevindingen worden aangenomen. Ter hoogte van de weefvakken blijken de vrachtwagens al vroegtijdig in hun gewenste rijstrook te rijden, hierdoor is het percentage vrachtverkeer op de toekomstige rechterrijstrook toegenomen en kan worden gesteld dat het vrachtverkeer na invoering van de maatregel eerder voorsorteert. Hypothese 9: Het percentage personenauto s op de rechterrijstrook t.o.v. de intensiteiten vrachtverkeer is na invoering van de maatregel toegenomen. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. Het percentage verkeer op de rechterrijstrook t.o.v. het percentage vrachtverkeer in de nasituatie is significant gestegen t.o.v. de voorsituatie. Doordat er in de nasituatie geen verschil meer is tussen de snelheden van de personenauto s en de vrachtwagens is de noodzaak voor de personenauto s om de rechterrijstrook te mijden afgenomen. 84

93 9. VOLGGEDRAG Het voertuigvolggedrag beschrijft hoe voertuigen reageren op hun voorgangers. Binnen verkeersstromen ontstaan colonnes waarbinnen het leidende voertuig, die geen beperkingen heeft in zijn rijgedrag, wordt gevolgd door een of meerdere voertuigen die in hun rijgedrag worden beperkt door het leidende voertuig. De invoering van de 80 km/u maatregel heeft mogelijk effecten gehad op het volggedrag. Om dit te onderzoeken zijn drie hypotheses onderzocht. Voor de uitvoering van het onderzoek naar het volggedrag is gebruik gemaakt van individuele voertuigdata verkregen uit vier luslocaties. 2 luslocaties op de A12 Den Haag stad uit en 2 locatie op de A20 Rotterdam richting Gouda. A12 Den Haag A20 Rotterdam Figuur 9.1: Locaties waarvoor de data-analyse is uitgevoerd, zie ook bijlage III 9.1 Colonnes Uit de literatuurstudie is gebleken dat colonnes in elke vervoersstroom voorkomen en dat bij een toename van de intensiteit het aantal colonnes en de lengte van de colonnes toenemen. Een colonne ontstaat door het feit dat, zodra de snelheid is aangepast aan de langzamere voorganger, acceleratie niet meer mogelijk is als de voorganger niet versneld of van rijstrook wisselt [Tampère, 2004]. In het onderzoek naar de snelheden en het rijstrookgebruik op de maatregelvakken is geconcludeerd dat de variatie in snelheid na invoering van de maatregel is afgenomen en dat het percentage verkeer op de rechterrijstrook is toegenomen. Op grond van deze bevindingen wordt verwacht dat de colonnelengtes en het aantal colonnes is toegenomen na invoering van de 80 km/u maatregel. Een colonne is gedefinieerd als een rij voertuigen waarbij elk voertuig volgend is aan zijn voorganger. Daarbij geldt dat een voertuig volgend is indien de relatieve snelheid tussen beide voertuigen kleiner is dan 5 km/u en de volgtijd kleiner is dan 5 sec. voor personenauto s en 7 sec. voor vrachtwagens. Uit de definitie kan al worden opgemaakt dat indien de variatie in snelheden is afgenomen de kans dat een voertuig zich in een colonne bevindt is toegenomen. Figuur 9.2 geeft de colonnelengte als functie van de rijbaanintensiteit weer voor de vier onderzochte locaties. Uit de figuren en de analyse in bijlage XXV kan geconcludeerd worden dat de colonnelengte na invoering van de maatregel significant is toegenomen. Het aantal colonnes is in de nasituatie daarentegen lager dan in de voorsituatie (tabel 9.1). Maar in totaal is de kans dat een voertuig in colonne rijdt toegenomen na invoering van de maatregel. Ter hoogte van de weefvakken is het effect van de 80 km/u maatregel op de colonnes minder sterk dan ter hoogte van de wegvakken zonder discontinuïteiten, de gemiddelde colonnelengte is namelijk minder sterk toegenomen en het aantal colonnes minder sterk afgenomen. 85

94 80 km/u vertraagt? 9. Volggedrag A12 Den Haag stad uit Stroomopwaarts weefvak (km 4.320) Weefvak (km 5.380) A20 Rotterdam richting Gouda Weefvak (km ) Stroomopwaarts invoeging (km30.982) Figuur 9.2: Lengte colonne versus de rijbaan intensiteit Tabel 9.1: Resultaten analyse colonnes (cursief en tussen haakjes = geen significant verschil) Gemiddelde colonnelengte Gemiddelde colonneintensiteit Kans dat voertuig in colonne rijdt Voorsituatie Nasituatie Verschil Voorsituatie Nasituatie Verschil Voorsituatie Nasituatie Verschil A12 km ,9 4,2 + 1, % 54% + 15% A12 km ,7 3,2 + 0, % 44% + 12% A20 km ,1 3,4 + 0, (- 3) 38% 50% + 12% A20 km ,1 4,3 + 1, % 60% + 14% 9.2 Time-to-collision Om te onderzoek of bestuurders meer risico durven te nemen door kort te volgen is de time-to-collision van de voorsituatie vergelijken met die van de nasituatie. De time-tocollision (TTC) is een waarde die wordt gebruikt om de tijd die het nog vergt voordat twee voertuigen botsen bij gelijkblijvende omstandigheden aan te geven. Een TTC waarde van onder de 1,5 seconden wordt gezien als onveilig en een waarde kleiner als 3 seconden wordt gezien als oncomfortabel. volgafstand TTC = (9.1) relatieve snelheid 86

95 80 km/u vertraagt? 9. Volggedrag De kans dat de TTC kleiner is dan 1,5 seconden blijkt in de nasituatie minder groot te zijn dan in de voorsituatie. Enkel tijdens congestie is de gemiddelde TTC in de nasituatie kleiner dan in de voorsituatie. Hieruit kan geconcludeerd worden dat bestuurders tijdens vrije doorstroming niet meer risico nemen na invoering van de 80 km/u maatregel. Tijdens congestie nemen de bestuurders echter wel meer risico. Na invoering van de maatregel is de relatieve snelheid gedaald (hoofdstuk 7). Indien de volgafstand gelijk is gebleven kan uit de functie (9.1) worden geconcludeerd dat bij een afname van de relatieve snelheid de time-to-collision exponentieel toeneemt. Nu is gebleken dat na invoering van de maatregel de volgafstand significant is gedaald. Indien de daling van de volgafstand minder sterk is als de daling van de relatieve snelheid stijgt de TTC. Uit de statistische analyse (bijlage XXVI) is geconcludeerd dat de TTC significant is toegenomen. 9.3 Volgtijden De volgtijd tussen twee voertuigen is de tijd tussen het passeren van de voorkant van het voorste voertuig en de voorkant van het achterste voertuig. Of van de achterkant van het voorste voertuig tot de achterkant van het achterste voertuig. De relatie tussen de intensiteit en de volgtijd kan beschreven worden volgens de functie: q = 1/ h (9.2) Waarbij q = intensiteit [vtg/u] = gemiddelde volgtijd [uur] h Volgens deze relatie geldt dat een toename van de gemiddelde volgtijd een afname van de intensiteit, en daarmee samenhangend van de capaciteit, tot gevolg heeft. Uit de analyse van de volgtijden (bijlage XXVII) is gebleken dat de gemiddelde volgtijd na invoering van de maatregel significant is gestegen. Dit komt overeen met de in hoofdstuk 6 gevonden daling van de capaciteit. Voorsituatie Nasituatie rijstrook 0 rijstrook 1 rijstrook rijstrook 0 rijstrook 1 rijstrook 2 Frequentie 0.1 Frequentie Volgtijd (s) - [intensiteitklasse ] Volgtijd (s) - [intensiteitklasse ] Figuur 9.3: Frequentie verdeling volgtijden voor intensiteitklasse voor A12 Den Haag km Ondanks dat de gemiddelde volgtijd is gestegen is de mediaan van de volgtijden gedaald. Dit duidt er op dat de verdeling van de volgtijden in de nasituatie anders is dan in de voorsituatie. In de situatie na invoering van de maatregel blijken de frequenties van de korte volgtijden op de rechter- en middelste rijstrook te zijn toegenomen. Op de linkerrijstrook komen deze korte volgtijden in de nasituatie veel minder vaak voor dan in de situatie voor invoering van de maatregel. De modus is daarentegen niet opzienbarend veranderd na invoering van de maatregel. In onderstaande tabel is in de frequentieverdeling te 87

96 80 km/u vertraagt? 9. Volggedrag zien dat zowel voor de rechter- als de middelste rijstrook de maximale frequentie is toegenomen. De maximale frequentie van de linkerrijstrook is daarentegen afgenomen. Dit wordt veroorzaakt door de verandering in de rijstrookverdeling (hoofdstuk 8). Op de linkerrijstrook worden de korte volgtijden bij de hoge intensiteiten voor het ontstaan van congestie niet behaald, deze rijstrook wordt dus niet optimaal benut wat een daling van de capaciteit tot gevolg heeft. 9.4 Dichtheden De dichtheid van het verkeer is het aantal voertuigen dat zich op een wegvak bevindt op een bepaald moment. Voor de dichtheid van een wegvak geldt: k = 1/ s (9.3) waarbij k = dichtheid [vtg/km] s = gemiddelde volgafstand [km] Uit de analyse van de volgafstanden is gebleken dat na invoering van de 80 km/u maatregel de volgafstand tussen de voertuigen is afgenomen. Uit functie (9.3) kan worden afgeleidt dat bij een daling van de gemiddelde volgafstand de dichtheid toeneemt. Uit de figuren van de dichtheden in reatie tot de intensiteit kan worden opgemaakt dat de maximale dichtheden na invoering van de maatregel zijn toegenomen (bijlage XXVIII). NB de dichtheden zijn bepaald m.b.v. de relatie tussen de intensiteit en de snelheid (k = q/u). Doordat voor de snelheden gebruik is gemaakt van de local gemiddelde snelheid, ter hoogte van een doorsnede, i.p.v. van de space gemiddelde snelheid, op een bepaald moment op een wegvak, zijn de dichtheden waarschijnlijk iets te hoog geschat. Er geldt namelijk: u L u M σ + u 2 M = (9.4) M waarbij u L = local gemiddelde snelheid [km/u] u M = space gemiddelde snelheid [km/u] 2 σ M = spreiding in snelheden [km/u] Als de spreiding in snelheden afneemt, daalt tevens de local gemiddelde snelheid bij een gelijk blijvende space gemiddelde snelheid. Een lagere u L leidt tot een hogere k. De invloed van de spreiding in snelheden is echter zo klein dat het verschil tussen de dichtheden niet alleen kan worden veroorzaakt door het gebruik van u. Onderstaande figuur laat de dichtheden in relatie tot de intensiteiten en snelheden zien voor de locatie km op de A20. De dichtheden liggen in verhouding tot de intensiteiten in de voorsituatie hoger dan in de nasituatie. Dit wordt veroorzaakt door de afname van de snelheden. Uit de capaciteitsanalyse met de fundamenteel diagram methode is gebleken dat de capaciteitsdichtheid tussen de 9 en 12 vtg/km 13% tot 27% is gestegen na invoering van de maatregel. Ook de empirische distributie methode laat een stijging van de capaciteitsdichtheid tussen de 13 en 3 vtg/km 4% tot 27% zien. De dichtheden bij het ontstaan van de congestie (de capaciteitsdichtheid k c ) liggen in de nasituatie hoger dan in de voorsituatie. De volgafstanden tijdens congestie zijn na invoering van de maatregel daarentegen niet significant gedaald, maar juist gestegen. Er worden dus lagere dichtheden bereikt tijdens congestie waardoor het langer duurt voordat de verkeersstroom hersteld is. Dit is ook geconcludeerd in de capaciteitsanalyse. L 88

97 80 km/u vertraagt? 9. Volggedrag k c voor k c na k c voor k c na Figuur 9.4: Fundamenteel diagrammen, links: intensiteit versus dichtheid, rechts: snelheid versus dichtheid 9.5 Conclusies Uit de analyse is gebleken dat de 80 km/u maatregel van grote invloed is geweest op het volggedrag van de weggebruikers. Hypothese 10: a) De lengte van de colonnes is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. De lengte van de colonnes is significant toegenomen na invoering van de maatregel. b) Het aantal colonnes is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden verworpen. Het aantal colonnes is niet significant veranderd na invoering van de maatregel. c) De kans dat een voertuig zich in de voertuigvolgsituatie bevindt is toegenomen na het invoeren van de 80 km/u maatregel. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. De kans dat een voertuig in colonnes rijdt is significant veranderd na invoering van de maatregel. Hypothese 11: a) De time-to-collision is in de nasituatie afgenomen in vergelijking tot de voorsituatie. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden verworpen. De time-to-collision is na invoering van de maatregel niet significant afgenomen, maar daarentegen significant toegenomen. Hierdoor kan niet worden aangenomen dat de bestuurders meer risico nemen door kort te volgen. b) De volgafstanden zijn na invoering van de maatregel afgenomen. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. De volgafstanden zijn significant gedaald na invoering van de maatregel. De sterke afname van de relatieve snelheid heeft ervoor gezorgd dat de TTC is gestegen i.p.v. gedaald. c) De volgtijden zijn na invoering van de 80 km/u maatregel toegenomen. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden verworpen. 89

98 80 km/u vertraagt? 9. Volggedrag De gemiddelde volgtijden van de gehele rijbaan zijn na invoering van de maatregel significant gedaald. Daartegenover is de mediaan van de volgtijden in de nasituatie significant lager dan in de voorsituatie. Dit wordt veroorzaakt door de veranderingen in de frequentie verdeling van de volgtijden. Na invoering van de maatregel worden op de linkerrijstrook minder vaak korte volgtijden waargenomen. De linkerrijstrook wordt minder goed benut wat heeft bijgedragen aan de daling van de capaciteit. Hypothese 12: De capaciteitsdichtheden liggen in de nasituatie hoger dan in de voorsituatie. De hypothese kan met een betrouwbaarheid van 95% worden aangenomen. De dichtheden bij het ontstaan van congestie, de capaciteitsdichtheden, zijn na invoering van de maatregel significant gestegen. 90

99 10. RIJSTROOKWISSELGEDRAG Het rijstrookwisselgedrag is een belangrijk aspect wat betreft de oorzaken van de verslechterde verkeerssituatie op de 80 km zones. Uit de vorige hoofdstukken is gebleken dat het rijgedrag ter hoogte van complexe weefvakken en invoegingen met hoge intensiteiten sterk is beïnvloedt door de maatregel. Aan de hand van wiskundige modellen gevonden in de literatuur is een schatting gemaakt van de mogelijkheden om een rijstrookwisseling uit te voeren. Hiervoor is gebruik gemaakt van individuele voertuigdata verkregen uit de detectielussen (figuur 10.1 en bijlage III). Daarnaast zijn videobeelden genomen vanuit een helikopter gebruikt om een beeld te vormen van de verkeerssituatie en de handelingen die uitgevoerd worden ter hoogte van de invoeging Rotterdam Centrum op de A20 en het weefvak bij Voorburg op de A12 (figuur 10.2 en bijlage IV). Met behulp van de literatuur zijn de bevindingen onderbouwd. A12 Den Haag A20 Rotterdam Figuur 10.1: Locaties van de individuele voertuigdata die is gebruikt voor de data-analyse, zie ook bijlage III Figuur 10.2: Locaties van de videobeelden, rechts A12 Den Haag weefvak Voorburg, links: A20 Rotterdam invoeging Rotterdam Centrum, zie ook bijlage IV 10.1 Geschikte hiaten De mogelijkheid om een rijstrookwisseling uit te voeren is afhankelijk van de aanwezigheid van een geschikt hiaat. De geschiktheid van een hiaat wordt bepaald door de grote van het aanwezige hiaat en de grote van het kritieke hiaat van de bestuurder. Voor de bepaling van het kritieke hiaat is gebruik gemaakt van het verplichte rijstrookwissel model van Ahmed [1999]. Volgens dit model geldt: kritiek hiaat = exp...exp ( ) + voertuiglengte +... ( * max( 0, ΔV ) min( 0, Δ ) lag V lag (10.1) In de analyse is gebruik gemaakt van het model van Ahmed [1999] omdat in dit model onderscheidt wordt gemaakt tussen verplichte rijstrookwisselingen en gewenste rijstrookwisselingen. In het onderzoek is specifiek ingegaan op het effect van de maatregel op de verplichtte rijstrookwisselingen ter hoogte van weefvakken en invoegingen. 91

100 80 km/u vertraagt? 10. Rijstrookwisselgedrag Met behulp van het model van Ahmed is de kans bepaald dat een voertuig de mogelijkheid heeft om een rijstrookwisseling uit te voeren. Voor het weefvak op de A12 bij Voorburg is de mogelijkheid van een rijstrookwisseling van de rechterrijstrook (de oprit vanaf Voorburg) naar de middelste rechterrijstrook (de oorspronkelijke rechterrijstrook vanaf Den Haag) bepaald (figuur 10.3). Indien het kritieke hiaat ter hoogte van de luslocatie kleiner is dan het beschikbare hiaat tussen het leidende voertuig en het volgende voertuig heeft het subject voertuig de mogelijkheid om van rijstrook te wisselen. Uit de analyse is gebleken dat in de voorsituatie 2% van de voertuigen ter hoogte van de luslocatie de mogelijkheden heeft om van rijstrook te wisselen terwijl dit in de nasituatie 1% is. Van die voertuigen die ter hoogte van de luslocatie geen rijstrookwisseling hebben kunnen uitvoeren is onderzocht of bij gelijk blijvende omstandigheden (gelijke snelheden en behoud van rijstrook door alle voertuigen) het subject voertuig de mogelijkheid heeft om 50 meter stroomafwaarts wel een rijstrookwisseling uit te voeren. In totaal heeft op een weefvak met een lengte van 150 meter in de voorsituatie 36% van de voertuigen een rijstrookwisseling kunnen uitvoeren als de verdeling van het verkeer over de rijstroken en de bijbehorende snelheden niet waren veranderd. In de nasituatie heeft over dit traject slechts 29% van de voertuigen de mogelijkheid om van rijstrook te wisselen. (tabel 10.1) Den Haag Zoetermeer Voorburg? Figuur 10.3: Weefvak Voorburg op de A12 Tabel 10.1: De kans dat een voertuig over een traject van 0, 50, 100 en 150 meter de mogelijkheid had om van rijstrook te wisselen indien de snelheden en verdeling van het verkeer over de rijstroken gelijk is gebleven. Ook hier geldt dat op locatie x enkel en alleen voor die voertuigen onderzocht is of ze een rijstrookwisseling kunnen uitvoeren als ze op locatie x-1 geen rijstrookwisseling hebben kunnen uitvoeren. Voor de luslocatie km zijn alle voertuigen op de rechterrijstrook meegenomen. km 5380 direct km 5430 na 50 m km 5480 na 100 m km 5530 na 150 m Voorsituatie 2% 31% 34% 36% Nasituatie 1% 19% 26% 29% Het blijkt dat het na invoering van de maatregel moeilijker geworden is om, zonder veranderingen in de snelheden van het subject voertuig en de overige voertuigen, van rijstrook te wisselen. Om een geschikt hiaat te benutten en te creëren zal zowel het subject voertuig als de overige voertuigen moeten accelereren of decelereren. Door de invoering van de trajectcontrole zijn bestuurders echter bang om de snelheidslimiet te overschrijden en zullen dus minder snel accelereren dan decelereren. Uit de videobeelden wordt dit duidelijk zichtbaar, er is weinig acceleratiegedrag waar te nemen maar daarentegen veel deceleratiegedrag. Om dit aan te kunnen tonen zal er meer data beschikbaar moeten zijn van het acceleratie/deceleratie gedrag van de voertuigen Locatie uitvoering weefbewegingen Uit de analyse van het gebruik van de rijstroken is naar voren gekomen dat na invoering van de maatregel de weefbewegingen voornamelijk aan het begin van de rijstrook worden uitgevoerd. Uit de analyse van het rijgedrag blijkt dat in de nasituatie 33% van het ver- 92

101 80 km/u vertraagt? 10. Rijstrookwisselgedrag keer zich op de rechterrijstrook van het weefvak Voorburg bevindt, 22% van de totale intensiteit op het weefvak is afkomstig van de oprit Voorburg. Hieruit kan geconcludeerd worden dat minimaal 11% van de voertuigen op de rechterrijstrook ter hoogte van km al een weefbeweging heeft uitgevoerd. In de voorsituatie bedroeg dit aantal 10% (30% - 20%). Er is dus geen groot verschil waar te nemen tussen de voorsituatie en de nasituatie. Uit de videobeelden blijkt dat een groot percentage van de weefbewegingen aan het begin van het weefvak worden uitgevoerd. Zowel van de rechterrijstrook naar de linkerrijstroken als van de oorspronkelijke rechterrijstrook naar de nieuwe rechterrijstrook (figuur 10.4). Of dit gedrag echter veranderd is na invoering van de maatregel kan niet worden gesteld. Uit de literatuur blijkt dat bij weefvakken met hoge intensiteiten wevend verkeer de weefbeweging voornamelijk aan het begin van het weefvak worden uitgevoerd [Vermijs, 1997]. Figuur 10.4: Rijstrookwisselingen aan het begin van het weefvak 10.3 Anticipatiegedrag De voertuigen op de hoofdrijbaan kunnen op twee manieren anticiperen op de invoegende voertuigen. Zij kunnen een rijstrook opschuiven om zodoende ruimte te creëren voor de invoegende voertuigen. Of ze kunnen hun snelheid verminderen om de volgafstand met de voorganger te vergroten. t = 0 sec t = 7 sec Figuur 10.5: A20 Rotterdam stroomopwaarts van de invoeging Rotterdam Centrum, snelheidsverschil tussen de voertuigen op de rechter-, middelste- en linkerrijstrook 93