BRIK, een nieuwe VRI-maatwerkoplossing (VK 5/2014)

Gerard van Dijck, provincie Utrecht

Zeger Schavemaker, Vialis

Arjan Bezemer, DTV Consultants

Een peloton van 20 voertuigen dat in de remmen schiet om twee voertuigen vanaf de zijrichting groen licht te geven. Het klinkt onlogisch, maar doet zich vaak voor. Met name op provinciale kruispunten met voertuigafhankelijke verkeersregelprogramma’s en met een grote hoofdstroom in combinatie met weinig verkeer van en naar de zijwegen. Provincie Utrecht testte op de N237 een nieuw type gecombineerde voertuig- en verkeersafhankelijke regeling: BRIK. De provincie verkent nu waar deze regeling ook succesvol kan zijn.

De groei van het autoverkeer van de afgelopen decennia vraagt in toenemende mate om creativiteit en innovatie bij het zoeken naar oplossingen die leiden tot een betere bereikbaarheid. Zo ook op het gebied van verkeersregelingen. BRIK is hier een voorbeeld van en staat voor Bijzondere Realisaties Intelligente Koppelingen. De maatregel maakt op slimme wijze gebruik van informatie over het verkeer.

Ook de wijze waarop het idee tot stand is gekomen, verdient bijzondere aandacht. De software is namelijk in nauwe samenwerking ontwikkeld door de afdeling Wegen van de provincie Utrecht en de markt, in dit geval Vialis. Vialis kwam met het idee en bood de provincie de ruimte voor een simulatie op een testtraject. Vervolgens is het idee gezamenlijk verder uitgewerkt en verbeterd. Dit proces is nog steeds gaande om nog tot verdere verbetering van de oplossing te komen. Een voorbeeld dus van publiek-private samenwerking waarbij beide partijen investeren en verdienen.

Zo werkt BRIK
BRIK zorgt ervoor dat pelotons met prioriteit in het netwerk worden behandeld, waarbij het verkeer op zijwegen wordt gebundeld waardoor er minder verstorende realisaties zijn. En dat zonder extra detectie. De BRIK-methodiek meet een peloton aan het begin van een streng en faciliteert het vervolgens over de hele streng. Bij elk kruispunt meet BRIK opnieuw of er (nog of nieuwe) pelotons zijn. Het voordeel van deze methodiek is dat de koppeling alleen in werking treedt bij compacte pelotons en dat peloton-diffusie niet zorgt voor verlies. Tussen met verkeerslichten geregelde kruisingen is een koppeling aangebracht. Klik hier voor een afbeelding van de werking van BRIK

Versturende en ontvangende VRI
Er is sprake van een versturende en een ontvangende VRI. De verstuurder geeft de koplus-status van de te koppelen richting(en) door. Deze meting is onafhankelijk van de status van het licht van de richting(en). In principe zullen voertuigen alleen tijdens groen afrijden, maar door deze maatregel zijn bijvoorbeeld ook pelotons gedetecteerd tijdens de status geel knipperen.

Het koppelsignaal wordt niet opgezet als de koplus defect is. De ontvanger bepaalt vervolgens welke voertuigen als peloton worden gezien, wanneer het peloton aankomt en welke mate van ingreep de regeling doorvoert. Alle instellingen zitten daarmee in de ontvangende VRI. Het is voor een efficiënte werking van de koppeling en voor de ingreep in de VRI van belang dat alleen bij compacte pelotons een vorm van coördinatie plaatsvindt.

Bezettijd
Om te bepalen of het peloton compact (genoeg) is, mag de detector niet te lang bezet zijn en ook het hiaat mag niet te groot zijn. De bezettijd zorgt ervoor dat BRIK langzaam afrijdende voertuigen niet meeneemt in de pelotonbepaling. De hiaattijd heeft tot gevolg dat er in de pelotons niet te veel diffusie optreedt. Een peloton kan niet groter worden dan een instelbare bewakingstijd, waardoor het aantal voertuigen in het peloton tot een maximum aantal beperkt blijft en daarmee de tijd voor de ingreep.

Het systeem houdt van elk gemeten peloton bij uit hoeveel voertuigen het peloton bestaat en waar het zich op het traject bevindt. Om ongewenste effecten van bijvoorbeeld langzaam rijdend landbouwverkeer te vermijden, kunnen extra snelheidslussen tussen de versturende en ontvangende VRI worden aangelegd waarmee de regeling de snelheid van het peloton kan bijstellen aan de hand van de (tussentijds) gemeten snelheid.

Verschillende prioriteitenniveaus
De koppeling wordt geëffectueerd in verschillende varianten. Op basis van het aantal voertuigen in het peloton bepaalt BRIK welke mate van prioriteit het peloton krijgt. Er zijn verschillende prioriteitsniveaus mogelijk. Zitten er minder voertuigen in de koppeling dan de ingestelde grenzen, dan koppelt het systeem niet.

Ook kan de maximale prioriteit van het peloton worden begrensd. Afhankelijk van de afstand van het peloton start de regeling de ingreep. De ingreep is bewaakt aan de hand van de maximale wachttijden op de overige richtingen en eventuele busingrepen.

Verkeersafhankelijk
Een pelotonkoppeling is in Nederland al vaker toegepast. Vaak betreft het koppelingen waarbij het groen langer vastgehouden wordt. Het nieuwe van BRIK zit in het verkeersafhankelijke: het meten van de pelotons in combinatie met de verschillende prioriteitniveaus. Bij een groot peloton stuurt BRIK de betreffende richting geforceerd naar groen, vergelijkbaar met een busingreep.

Daarnaast kan de maatregel gecombineerd worden met het verlenen van een mate van prioriteit voor vrachtverkeer bij verkeerslichten. In dat geval kan naast een peloton ook het detecteren van een vrachtwagen leiden tot een prioriteitsingreep.

Testfase N237
De provinciale weg N237 tussen De Bilt en Utrecht in de Provincie Utrecht is compleet gerenoveerd. De weg is omgebouwd van 2×2 naar 2×1 rijstroken en is voorzien van vijf nieuwe verkeersregelinstallaties. Het grootste deel van het verkeer rijdt bij alle kruisingen rechtdoor. Het is gewenst om op dit traject voor het doorgaande verkeer op de hoofdrichtingen een optimale doorstroming te hebben. Hierbij zijn criteria gehanteerd als stops en verliestijd.

Om zo weinig mogelijk stops en een lage verliestijd te kunnen halen, is een mate van koppeling gewenst. Een groene golf is niet realiseerbaar vanwege de afstanden tussen de kruispunten, het grote aantal prioriteitsingrepen van bussen, de verschillen in cyclustijd, vormgeving en belasting. En juist daarom was dit een geschikt traject om de nieuwe verkeersafhankelijke regelmethode toe te passen. In samenwerking met de provincie Utrecht ontwikkelde Vialis de methodiek verder en kreeg ook de mogelijkheid om de effecten aan te tonen door BRIK te implementeren en te testen.

Resultaten testfase
Grontmij en de provincie hebben de werking van BRIK geëvalueerd. Uit de evaluatie blijkt dat het de doorstroming op de hoofdrichtingen aanzienlijk verbetert. Het verkeer op de zijrichtingen krijgt te maken met een toename van de gemiddelde wachttijd, maar deze blijft acceptabel. De kwantitatieve effecten van BRIK, voor de hoofdrichtingen in de spitsuren, zijn als volgt:

1. Op de drukkere kruispunten neemt de kans om te moeten stoppen met 30 tot 20 procent af.

2. De hoeveelheid voertuigverliesuren (VVU) neemt in de avondspits belangrijk af. Op bepaalde kruispunten en richtingen halveert deze; over het traject tussen Universiteitsweg en Berenkuil is er een afname rond 25 procent.

3. De effecten zijn vooral duidelijk in de avondspits, wanneer sprake is van filevorming. Met BRIK is de gemiddelde duur van de file korter.

De effecten op het dwarsverkeer in de spitsuren zijn als volgt:

1. De gemiddelde wachttijd neemt toe, maar blijft over het algemeen binnen de geaccepteerde grenzen. Sporadisch worden te hoge wachttijden gemeten.

2. De wachttijdacceptatie is goed, er is geen verhoogd aandeel roodlichtrijders gemeten en geen ander gevaarlijk gedrag waargenomen.

Buiten de spitsuren zijn de effecten van het systeem zeer beperkt, doordat  BRIK in die periodes ook weinig pelotons detecteert. Hierdoor wordt in deze periodes ook zeer weinig verkeersafhankelijk ingegrepen in de voertuigafhankelijke structuur van de regeling. Van de voertuigen in de pelotons die wel in de overige periodes plaatsvinden, neemt ook het aantal stops en de verliestijd af.

Evalueren en bijstellen
Na de evaluatie van Grontmij zijn de regelingen nog verder bijgesteld. Deze aanpassingen dienden vooral om de incidentele hoge wachttijden voor de zijrichtingen beter in de hand te houden. Met behulp van de Kwaliteitscentrale (Real-time en historische verkeersinformatie uit inwinpunten zoals verkeersregelinstallaties, telpunten en toeritdoseerinstallaties) heeft de provincie na de aanpassingen nog een nadere analyse gedaan.

In de grafieken 1 tot en met 4 hieronder, zijn de resultaten van de vergelijking tussen de situatie met en zonder BRIK voor de twee belangrijkste kruispunten in het netwerk weergeven. In grafieken 1 en 2 zijn de voertuigverliesuren (VVU) tegen elkaar afgezet ter hoogte van VRI 128 en VRI 168 in de periode tussen 06.00 uur en 20.00 uur.

De donkerblauwe staven geven de situatie weer zonder BRIK en de lichtblauwe staven met BRIK. In de grafiek is onderscheid gemaakt naar alle autorichtingen, de hoofdrichtingen en de zijrichtingen. De grafieken 3 en 4 tonen de gemiddelde wachttijden van alle autorichtingen, de hoofdrichtingen, de zijrichtingen en het langzaam verkeer.

Grafiek 1

Grafiek 2 

In grafiek 1 en 2 is te zien dat voor alle autorichtingen samen en voor de hoofdrichtingen het aantal voertuigverliesuren op beide kruispunten aanzienlijk daalt. Voor het autoverkeer op de zijrichtingen geldt dat bij VRI 128 het aantal VVU’s licht stijgt en bij VRI 168 het aantal VVU’s gelijk blijft. Ten aanzien van de gemiddelde wachttijd is het beeld gelijk aan de grafieken met de voertuigverliesuren. De grafieken 3 en 4 tonen dat het langzaam verkeer met langere gemiddelde wachttijden te maken krijgt.


Grafiek 3


Grafiek 4

Bevindingen
Inmiddels is de testfase afgerond en zijn de resultaten dusdanig positief dat het systeem operationeel blijft. De proef met BRIK toont aan dat door een andere manier van verkeer regelen er een betere verkeersafwikkeling te bieden is aan de weggebruikers. De hoofdrichtingen profiteren van het systeem en de zijrichtingen moeten veelal iets inleveren.

Uit de simulaties en evaluatie op straat daarentegen bleek dat de voertuigen die vanuit de zijweg de N237 opreden uiteindelijk toch voordeel ondervinden in de reistijd. Verder is geleerd dat een eerste versie van een nieuw systeem goed ingeregeld moet worden om het systeem optimaal te laten functioneren. Vooral het in de hand houden van de wachttijden van de zijrichtingen verdiende bij BRIK bijzondere aandacht. De nieuwe instellingen zijn nu in de nieuwe verkeersregelapplicaties met BRIK meegenomen.

Het systeem heeft vooral potentie bij kruispunten waar sprake is van grote hoofdstromen in combinatie met weinig zijverkeer. Voor solitaire kruispunten zijn overigens ook mogelijkheden, waarbij dan extra lussen op 300 of 400 meter aangelegd moeten worden. Het is niet zo dat op elke traject BRIK de ‘beste’ manier van regelen is. Een (dynamische) groene golf of een netwerkregeling kan elders weer de juiste keuze zijn om tot het gewenste afwikkelingsniveau te komen. Maatwerk blijft dus geboden bij de keuze van de beste oplossing.

Aanbevelingen
DTV Consultants is in opdracht van Provincie Utrecht na de testfase gestart met een verkenning naar de mogelijkheden van het toepassen van BRIK en/of van andere optimalisatiemogelijkheden bij de kruispunten met verkeerslichten in de provincie Utrecht. De voorlopige inschatting is dat circa 20 kruispunten zullen worden voorzien van nieuwe software waarmee de doorstroming verbetert. Naast BRIK kan dat ook in de vorm van een upgrade van verouderde software naar de laatste Utrecht-standaard voor verkeersregelingen. Ook dat kan leiden tot een reductie van circa 30 procent van voertuigverliesuren, zo blijkt uit een proef, die vorig jaar parallel aan de BRIK test is uitgevoerd.

De volgende versie van BRIK krijgt de mogelijkheid om de eigenschappen van het peloton beter af te stemmen voor verschillende periodes. Daarnaast wordt vanwege de vele bijzondere realisaties de groenduur van de primaire realisaties afgestemd op de voorgaande, bijzondere realisatie. Als laatste krijgt de BRIK-regeling de mogelijkheid om bij vele ingrepen over te schakelen naar een langstwachtende-structuur. Zo komen bij langere wachttijden op de zijrichtingen ook echt de voertuigen het eerst aan de beurt die het langst hebben staan wachten. Zijn er geen langdurige BRIK-ingrepen, dan schakelt de regeling terug naar de vaste structuur.

Reactie bestuurder
Gedeputeerde Remco van Lunteren: 'De provincie Utrecht is hét verkeersknooppunt van Nederland. Ook zijn we een Topregio en om dat te blijven, is het belangrijk dat de provinciale wegen een goede doorstroming hebben. Niet alleen omdat files vervelend zijn, ook omdat files geld kosten. Met BRIK is een innovatieve oplossing bedacht om verkeerslichten beter af te stellen op elkaar en het verkeersaanbod. Samen met de markt is de nieuwe software ontwikkeld. Nu gebleken is dat we veel winst kunnen behalen met de nieuwe software, gaan we het, daar waar het effect heeft, in de hele provincie toepassen. De investeringen die we doen, zijn minimaal terwijl de baten aanzienlijk zijn.’