Examen Verkeerskunde (H01I6A) en Verkeerskunde Basis (H0111B)

Transcriptie

1 Katholieke Universiteit Leuven Departement Burgerlijke Bouwkunde Examen Verkeerskunde (H01I6A) en Verkeerskunde Basis (H0111B) Datum: woensdag 23 augustus 2006 Tijd: uur: Verkeerskunde Basis uur: Wegenbouwkunde Instructies: Er zijn 4 vragen over het gedeelte van het vak gedoceerd door prof. Immers. Er zijn 2 vragen over het gedeelte gedoceerd door prof. Beeldens (niet voor studenten die Verkeerskunde Basis H0111B volgen). De vragen van prof. Beeldens worden separaat uitgedeeld. Start de beantwoording van elk van de 6 vragen op een nieuw blad. Schrijf op elk blad uw naam en het nummer van de vraag. Weet u het antwoord niet op een vraag, lever dan een leeg blad in (wel met uw naam en het nummer van de vraag!) Enige tijd na het examen vindt u op de website van Verkeer en Infrastructuur ( een overzicht van mogelijke oplossingen van de examenvragen. Dit blad met vragen kunt u behouden. Vragen prof. Immers Vraag 1 Analyse van het transportsysteem Veranderingen in de samenleving kunnen grote gevolgen hebben voor het functioneren van het transportsysteem. 1a) Geef aan welke typen veranderingen een grote invloed hebben op het functioneren van het transportsysteem. Licht elk type verandering toe met enige concrete voorbeelden. Stel dat aan u wordt gevraagd een voorstel te schrijven waarin u een overzicht geeft van mogelijke opties voor een beter functioneren van het transportsysteem. 1b) Welke aspecten laat u bij de uitwerking van de verschillende opties aan de orde komen? Geef per onderscheiden aspect enige concrete voorbeelden van toe te passen opties. In het transportsysteem kunnen verschillende markten worden onderscheiden waar vraag en aanbod op elkaar inwerken.

2 1c) Geef een beschrijving van de vraag- en aanbodcomponenten van de volgende markten: - de verkeersmarkt - de vervoersmarkt - de verplaatsingsmarkt Geef ook de samenhang weer die bestaat tussen deze drie markten. Vraag 2 Toedeling Gegeven is een netwerk als in onderstaande figuur. De knooppunten a en b zijn herkomsten, het knooppunt c is een bestemming. De knooppunten a en c zijn verbonden door een autosnelweg (1) en de knooppunten b en c door een landelijke weg (2). Voorts is er een oprit (3) naar de snelweg die van b naar a loopt. Alle schakels kunnen slechts in de richting van de pijlen bereden worden. De herkomst-bestemmingstabel is: van herkomst a van herkomst b naar bestemming c 80 voertuigen/min 10 voertuigen/min Neem aan dat de rijtijden om de schakels 1, 2 en 3 te passeren worden gegeven door: t1 = 10 + q1 min. t2 = 90 + q2 min. t3 = 0 min. (de q s zijn in voertuigen/min) De formules geven aan dat de lokale weg (2) een lange omweg volgt ten opzichte van de snelweg (1) en dat de rijtijd op de oprit (3) te verwaarlozen is. Neem aan dat de weerstand over een schakel wordt gegeven door de rijtijd. 2a) Bereken met een evenwichtstoedeling de stromen over de schakels 1, 2 en 3. 2b) Bereken de totale systeemweerstand voor het netwerk

3 Men besluit de oprit (3) af te sluiten voor het verkeer. 2c) Bereken voor de gewijzigde situatie (afgesloten oprit) de stromen over de schakels en de totale systeemweerstand. 2d) Vergelijk de systeemweerstanden vóór en na de afsluiting van de oprit. Is de systeemweerstand na afsluiting van de oprit groter of kleiner geworden? Geef een intuïtieve verklaring voor het gevonden resultaat. 2e) Is het afsluiten van de oprit vanuit maatschappelijk oogpunt een goede zaak? Interpreteer het begrip maatschappelijk daarbij vanuit het individu en vanuit de samenleving als geheel. Denk bijvoorbeeld aan brandstofverbruik, milieuhinder en reistijd. Vraag 3 Vervoerseconomie 3a) Teken een schematisch diagram waarin zowel het bestaande als het optimale marktevenwicht zijn aangegeven voor het wegverkeer tussen een gegeven herkomst en bestemming. Beschouw daarbij enkel de tijdkosten en tolkosten (niet de milieu- en andere kosten) voor de rit van herkomst naar bestemming. Geef in het diagram door middel van arcering van oppervlakten aan wat de verliezen van de automobilisten zijn, wat de winst van de tolheffende overheid is en hoe groot de uiteindelijk resulterende welvaartswinst is. 3b) Bij invoering van rekeningrijden in de praktijk is men over het algemeen niet in staat om voor elke herkomst/bestemmingsrelatie de maximale welvaartswinst te realiseren omdat tolheffing op sommige wegen niet (of niet onmiddellijk) mogelijk is. Stel men heft in Vlaanderen slechts tol op enkele snelwegen. Met welke effecten in het reisgedrag dient men rekening the houden als men dat doet? Waar zal tolheffing het meest effectief zijn in termen van welvaartswinst? Is het mogelijk dat er een verlies van welvaart optreedt? 3c) Bij een kosten-baten analyse van een infrastructuurproject onderscheidt men directe en indirecte effecten. Waaruit bestaan deze directe en indirecte effecten? Moeten alle effecten ook daadwerkelijk in rekening gebracht worden bij de analyse?

4 Vraag 4 Verkeersstroomtheorie Jij bent verkeersingenieur van het Vlaamse Gewest. Je weet dat je bevoegde minister uitsluitend geïnteresseerd is in het minimaliseren van voertuig verliesuren door filevorming op welk wegtype dan ook (dus niet in de locatie waar de files staan of in welke verkeersstromen al dan niet rijden ten koste van andere). Men vraagt jou om een geschikte locatie te selecteren voor een proef met toeritdosering. 4a) Met welke locatie doe je je minister allicht het meeste plezier en waarom (je mag veronderstellen dat beide locaties knelpunten zijn): - E40 Gent Brussel, laatste oprit (van het af-/opritcomplex Ternat) vóór de aansluiting met de ring, of - Brusselse ring, oprit van de aansluiting Ninoofsesteenweg (af-/opritcomplex dat deze belangrijke in- en uitvalsweg naar/van Brussel Centrum aan de ring koppelt)? Wat ook je advies was, men heeft (om welke redenen dan ook) uiteindelijk gekozen voor Ternat. Stel, de verkeersvraag op de E40 nabij Ternat benadert al sterk de capaciteit van de weg. Alle verkeer via de oprit is in feite te veel en zal file veroorzaken. Je beslist maximaal te doseren gedurende de twee drukste spitsuren (7 9 u). De verkeersvraag aan de oprit is heel die tijd 1080 vtg/uur. Je dosering geeft telkens afwisselend 2 seconden groen (goed voor 1 voertuig) en 8 seconden rood. 4b) Welke is de gemiddelde verkeersstroom op de oprit? 4c) En wat is de gemiddelde snelheid van het verkeer indien C = 1800 vtg/u, V vrij = 72 km/u en de maximale dichtheid 125 vtg/km bedraagt (veronderstel een driehoekig fundamenteel diagram)? 4d) Hoe lang is de file op (en eventueel stroomopwaarts van) de oprit om 9 uur (als er om 7 uur nog geen stond)? 4e) Hoe lang doet een voertuig dat om 9 uur achteraan aansluit erover om op de snelweg te geraken indien je ook na 9 uur even streng zou blijven doseren? 4f) Denk je dat bestuurders in werkelijkheid zoveel geduld zullen hebben? Welke alternatieven hebben ongeduldige bestuurders die vóór jouw ingreep om 9 u via oprit Ternat naar Brussel reden maar die nu de wachttijd op en voor de oprit niet zien zitten?

5 Vragen prof. Beeldens Examen H01I6a: Verkeerskunde deel Wegenbouwkunde 23 augustus 2006 Dit deel van het examen bestaat uit twee vragen. Begin uw antwoord voor elke vraag op een nieuw blad. Plaats steeds uw naam en examennummer bovenaan elk blad. Antwoord bondig, maar volledig. Geef uitleg bij uw antwoord, met andere woorden geef ook de gevolgde redenering weer en niet enkel het eindresultaat. VRAAG 1: STRUCTUUR VAN DE WEG Een verbindingsbaan tussen 2 steden wordt aangelegd in platenbeton. De platen zijn gedeuveld. Welke voegen dienen in het platenbeton aangebracht te worden? Geef aan waar de voegen aangebracht dienen te worden. Beschrijf ook wanneer de voegen in werking zullen treden, met andere woorden wat het nut is van deze voegen. Waarom worden deuvels aangebracht en hoe vervullen deze hun taak? VRAAG 2: KRUISPUNTEN Ter hoogte van de afrit Sterrebeek kruist de N227 (verbindingsweg) de autosnelweg. De afrit is uitgevoerd met een Haarlemmermeeraansluiting. De N227 heeft zelf 2*2 rijstroken en een fietspad in beide richtingen. Geef weer hoe deze aansluiting zo veilig mogelijk kan aangelegd worden. Op de brug over de autosnelweg is er maximaal plaats voor 5 rijstroken. Duid de gevaarlijke punten aan. Veel succes!

6 Katholieke Universiteit Leuven Departement Burgerlijke Bouwkunde Oplossingen examen Verkeerskunde (H01I6A) en Verkeerskunde Basis (H0111B) Datum: woensdag 23 augustus 2006 Vraag 1 a) Zie hfdst 1.1 van tekst Vekeersmodellen b) Zie hfdst en van tekst Verkeersmodellen c) Zie hfdst 1.2 van tekst Verkeers- en Vervoerssystemen Vraag 2 Zie examenuitwerking september 2000 vraag 3 Vraag 3 Zie examenuitwerking juni 2006 vraag 3 Vraag 4 a) Beide locaties zijn knelpunten; dus door te doseren kan je (deels) bepalen welk verkeer (de oprit of hoofdrijbaan) de verliesuren oploopt, maar je kan ze niet vermijden. Je kunt wel vermijden dat de file terugslaat naar verkeersstromen die niet door het knelpunt moeten, maar die zonder dosering in de terugslaande file terecht zouden komen. Daar zitten de vermijdbare voertuigverliesuren. Grofweg laat toeritdosering de verliesuren op de oprit (en aanvoerende wegen) ontstaan ipv op de hoofdrijbaan. De locatie op de ring is dan de beste optie. Je vermijdt hiermee dat er ter hoogte van de oprit file op de ring ontstaat, die onmiddellijk ook verkeer zou vastzetten dat de afrit (even stroomopwaarts) wil nemen naar de drukke invalsweg (en dat dus niet door het knelpunt moet). Op de E40-locatie kan je verwachten dat er bij Ternat wel verkeer bijkomt, maar nauwelijks verkeer de snelweg wil verlaten (kortom: quasi iedereen moet daar door de flessenhals = geen vermijdbare verliesuren). NB: als je via eenzelfde redenering de locatie Ring afwees omdat dosering daar terugslag naar Brussel centrum zou veroorzaken en daarmee vermijdbare verliesuren, werd dit ook goed gerekend (de redenering is namelijk OK, al is dit risico in de praktijk makkelijker op te vangen m.b.v. buffers op de oprit, en doordat bestuurders die de gedoseerde oprit wilden nemen, nu bv. naar een andere oprit rijden; op de hoofdrijbaan rijdt vele malen meer verkeer en bestaat deze optie daar niet). b) Per cyclus van 10 seconden rijdt er 1 voertuig, de intensiteit is dus 1/10 vtg/s of 360 vtg/u c) In een FD bereken je eenvoudig dat 360 vtg/u op de congestietak overeenkomt met k q = 105 vtg/km en dus V = I q /k q = 3.4 km/u d) Hier gaan velen de fout in! Men berekent de golfsnelheid c van de terugslaande file. Dit is de helling van de lijn tussen (k f,i f )=(15,1080) op de vrij verkeer tak en

7 (k q,i q )=(105,360) op de congestietak c = ( )/(105-15) =8 km/u; Na 2 uur zit deze schokgolf dus 16 km ver! NB: elke andere redenering bv op basis van continuïteit ( netto 720 vtg/u onverwerkt over 2 uur is 1440 vtg in de file à dichtheid k q = zoveel km ) is fout, want houdt geen rekening met de terugslag van de filegolf! Je doet dan namelijk alsof die file geen dimensie heeft en vertikaal gestapeld staat. De terugslaande file slokt echter nog extra voertuigen op die je op die manier in vrij verkeer gebied zou veronderstellen. Wél kun je stellen dat: # vtg in de file = # vtg in vertikale stapel + # uit vrij gebied opgeslokt door de file L * k q = L * k f, waaruit L = 1440/(105-15) = 16 km e) 2 redeneringen zijn mogelijk: - 16 km à 3.4 km/u = 4u40min - 16 km à 105 vtg/km = 1680 vtg weg te werken aan 360 vtg/u = 4u40min f) - ander vertrektijdstip - andere oprit en via de snelweg - via onderliggend wegennet ipv de snelweg - met andere vervoerswijze - rit niet maken (door te verhuizen of ander werk te zoeken of )