Robuustheid: de feiten (VK 5/2012)

Dit artikel vindt u in Verkeerskunde 5/2012 onder de titel 'Robuustheidskaart'. 

Maaike Snelder,TNO

Hans Drolenga, Grontmij

Marcel Mulder, Rijkswaterstaat, Dienst Verkeer en Scheepvaart

Het verkeer richting Den Haag is maandagochtend helemaal vastgelopen vanwege een ongeval op de A12. De snelweg was tussen 7.00 uur en 8.30 uur afgesloten ter hoogte van het knooppunt Prins Clausplein. Door de stremming ontstonden er lange files op de A4, de A12 en de A13 richting de hofstad. (VID, 21 mei 2012).

Met regelmaat leiden incidenten zoals het bovengenoemde tot grote onverwachte vertragingen. Dit wekt de indruk dat het wegennetwerk kwetsbaar is, maar aan echte feiten ontbreekt het. Om meer inzicht te krijgen in het reistijdverlies als gevolg van incidenten en in de kwetsbare plekken van het hoofdwegennetwerk hebben TNO en Grontmij in opdracht van de Dienst Verkeer & Scheepvaart van Rijkswaterstaat in de periode 2009-2011 drie onderzoeken uitgevoerd die het begrip robuustheid operationaliseren.

In 2009 is een begrippenkader en indicator voor robuustheid opgesteld (Snelder et al., 2009). Dit leidde tot de volgende definitie voor robuustheid: Robuustheid is te definiëren als de mate waarin een wegsysteem zijn functie kan behouden bij verstoringen, opdat er voor de weggebruiker geen onverwacht groot reistijdverlies optreedt. Kwetsbaarheid is het tegenovergestelde van robuustheid; een netwerk dat kwetsbaar is, is niet robuust en omgekeerd. Als indicator voor robuustheid is de extra reistijd als gevolg van verstoringen gekozen.

De bovengenoemde indicator voor robuustheid roept de vraag op hoe deze indicator uit de beschikbare data kan worden afgeleid en hoe deze indicator kan worden gemodelleerd om ook uitspraken te doen over de kwetsbaarheid van het toekomstige netwerk. In 2010 is daarom een methode ontwikkeld die hiervoor kan worden gebruikt en deze methode is toegepast voor de pilotregio Noord-Brabant (Snelder et al., 2011). De verkregen inzichten zijn vervolgens in 2011/2012 doorvertaald naar het totale hoofdwegennet in Nederland. Hiermee is inzicht verkregen in de kwetsbare locaties van het Nederlandse hoofdwegennet, zowel naar het voorkomen van incidenten als naar de omvang van de reistijdverliezen als gevolg van die incidenten.

Daarnaast is inzicht verkregen in het aandeel van het extra reistijdverlies op het hoofdwegennet als gevolg van incidenten in de totale reistijdverliezen. Dit artikel gaat nader in op de ontwikkelde methode en de gevonden resultaten ten aanzien van incidentrisico’s en het reistijdverlies als gevolg van incidenten. Meer details zijn te lezen in De Robuustheid van het Nederlandse hoofdwegennet kan niet vinden (Snelder en Drolenga, 2012)

Van algemene incidentrisico’s naar incidentrisico’s robuustheid
Jaarlijks vinden op het hoofdwegennetwerk duizenden incidenten plaats die variëren van afgevallen lading en pechgevallen tot ongevallen die de rijbaan voor langere tijd deels of volledig blokkeren. In Figuur 1 is het aantal incidenten weergegeven dat per jaar gemiddeld per kilometer plaatsvond in de periode 2007-2009. Hierin is duidelijk te zien dat de meeste incidenten rond Amsterdam, Rotterdam en Den Haag plaatsvonden.

De locaties waar veel incidenten plaatsvinden zijn beleidsmatig interessant omdat voor die locaties kan worden uitgezocht wat de oorzaak is van het veel voorkomen van incidenten. Mogelijkerwijs is dit aanleiding om maatregelen te nemen waardoor de locatie veiliger wordt en er minder onverwachte vertraging wordt opgelopen.

Figuur 1: Aantal incidenten per kilometer in de periode 2007-2009 (op jaarbasis)

Klik op figuur 1 voor een vergroting

Figuur 1 is tot stand gekomen door drie typen incidentendatabases te combineren: de incidentendatabase vanuit de Verkeerscentrales, LCM/CMV en BRON. In het kader van Incident Management (IM) komen meldingen over incidenten waarbij inzet van een berger gewenst is, binnen bij het Landelijk Centraal Meldpunt (LCM), voorheen Centraal Meldpunt Incidenten (CMI) en meldingen voor vrachtwagens bij het Centraal Meldpunt Vrachtwagens (CMV). In BRON (Bestand geRegistreerde ONgevallen in Nederland) zijn gegevens te vinden over door de politie geregistreerde ongevallen. Voor de berekening van het aantal voertuigkilometers zijn WEGGEG (wegkenmerken) en INWEVA (intensiteiten) gebruikt.

In Mistica staan de incidenten die tot maatregelen, zoals het afkruisen van een rijstrook, hebben geleid. De wijze waarop de gegevens zijn gecombineerd, is te zien in Figuur 2. In totaal zijn in de periode 2007-2009 ongeveer 490.000 incidenten in de database opgenomen. Hiervan staat 4 procent (16 procent van de ongevallen en 3 procent van de pechgevallen) in Mistica (21 duizend incidenten). In het kader van robuustheidsanalyse zijn juist deze incidenten interessant omdat hierbij maatregelen genomen zijn en de kans op reistijdverlies dus groter is. Deze incidenten zijn daarom meer in detail geanalyseerd.

Figuur 2: Opbouw onderzoeksdatabase

Om meer inzicht te krijgen in factoren die de kans op een incident vergroten, is de opgebouwde database nader geanalyseerd om incidentrisico’s te bepalen. Een incidentrisico is gedefinieerd als het aantal incidenten per miljoen motorvoertuigkilometers. Een incidentrisico kan worden gebruikt om voor toekomstscenario’s de kwetsbaarheid van een netwerk te analyseren. Voor de toekomst kan immers niet worden uitgegaan van incidentregistraties, maar moeten voorspellingen worden gemaakt van de frequentie en locatie van verschillende soorten incidenten. Daarnaast maakt dit het mogelijk om voor plekken waarvoor geen data beschikbaar is een inschatting te maken van de kwetsbaarheid van die plekken.

In de analyse is nader onderzoek gedaan of de meer algemene incidentrisico’s uit eerdere studies beter toegespitst kunnen worden op de voor robuustheid van het netwerk maatgevende situaties. Dit is gedaan door een nadere selectie te maken van de incidenten die leiden tot reductie van de capaciteit van enige omvang. Deze incidenten worden in dit artikel ‘Mistica-incidenten’ genoemd. Uit analyse van de database is gebleken dat er in de gemiddelde Mistica-incidentrisico’s per regionale dienst aanzienlijke verschillen zitten, met name de regio’s IJsselmeergebied, Noord-Nederland en Zeeland scoren lager. Bovendien is er een groot verschil in de gemiddelde Mistica-incidentrisico’s voor wegvakken met en zonder autosnelwegsignalering. Dit maakt het aannemelijk dat er verschillen in registratiegraad zijn.

Om deze verschillen uit te sluiten is bij de bepaling van de incidentrisico’s gebruikgemaakt van een selectie van incidenten die plaatsvonden op de wegvakken met de hoogste registratiegraad (wegvakken met autosnelwegsignalering in de regio’s Oost-Nederland, Utrecht, Noord-Holland, Zuid-Holland, Limburg en Noord-Brabant). Deze incidentrisico’s zijn vervolgens worden toegepast op alle wegen.

 
Hieronder zijn de belangrijkste bevindingen samengevat:

• Het Mistica-risico voor de ochtend- en avondspits is hoger dan voor de restdag.
• Het Mistica-risico voor zowel etmaal als beide spitsen en restdag is hoger voor ‘drukke’ wegvakken dan ‘rustige’ wegvakken (bij een gehanteerde grens tussen ‘rustige’ en ‘drukke’ wegvakken van 50.000 motorvoertuigen per etmaal).
• Het Mistica-risico voor de ochtend- en avondspits neemt toe naarmate de I/C-verhouding (intensiteit/capaciteit) van de betreffende spits van het betreffende wegvak toeneemt.
• Het Mistica-risico op wegvakken met twee rijstroken is hoger dan op wegvakken met meer dan twee rijstroken. Dit verschil is bij ‘rustige’ wegvakken klein en bij ‘drukke’ wegvakken groot. Hieruit kan worden geconcludeerd dat bij eenzelfde hoeveelheid verkeer op een beperkter aantal rijstroken de kans op een Mistica-incident groter is.
• Het Mistica-risico op pechgevallen voor vrachtauto’s is ongeveer drie keer hoger dan voor personenauto’s. Dat is waarschijnlijk het geval doordat pechgevallen bij vrachtauto’s vaker voorkomen dan bij personenauto’s. Verder zullen er bij het merendeel van de pechgevallen bij vrachtauto’s naar verwachting eerder maatregelen worden genomen dan bij pechgevallen met personenauto’s.
• Het verschil tussen personenauto en vrachtauto in Mistica-risico voor ongevallen is veel kleiner. Het Mistica-risico voor vrachtauto ongeval ligt iets hoger.

Genomen maatregelen en tijdsduur

• De meest genomen maatregelen (86 procent van alle genomen maatregelen) zijn het afsluiten van rechter rijstro(o)k(en), het afsluiten van linker rijstro(o)k(en), het afsluiten van twee rijstroken en het afsluiten van de gehele rijbaan.
• De gemiddelde tijdsduur van de genomen verkeersmaatregelen verschilt naar incidenttype. Zo is de gemiddelde tijdsduur van genomen maatregelen bij een ‘pechgeval auto’ 17 minuten, bij een ‘pechgeval vracht’ 32 minuten, bij een ‘ongeval personenauto’ 33 minuten en bij een ‘ongeval vrachtauto’ 108 minuten. De tijdsduur van genomen verkeersmaatregelen bij een ‘pechgeval auto’ en ‘pechgeval vracht’ schommelt licht als we kijken naar het verloop over het etmaal. Een groter verschil in tijdsduur treedt op bij ongevallen. De tijdsduur van genomen verkeersmaatregelen bij een ‘ongeval personenauto’ van gemiddeld 33 minuten ligt in de spits op circa 28 minuten, terwijl deze overdag en in de avond op circa 35 minuten en ’s nachts op 47 minuten ligt. Voor de tijdsduur van genomen verkeersmaatregelen bij een ‘ongeval vrachtauto’ van gemiddeld 108 minuten geldt dat dit in de spitsen gemiddeld 86 minuten duurt, overdag ongeveer 101 minuten, in de avond 115 minuten en in de nacht gemiddeld 170 minuten.
• Verder valt op dat als er een verkeersmaatregel is genomen bij ongevallen met vrachtauto’s bij 29 procent van de gevallen de gehele rijbaan wordt afgesloten. Bij ongevallen met auto’s ligt dit percentage veel lager, namelijk 7 procent. Ook de gemiddelde duur van deze afsluiting is veel lager (gemiddeld 72 minuten versus gemiddeld 172 minuten bij ongevallen met vrachtauto’s). De ernst van de genomen maatregel (capaciteitsreductie) neemt af naar gelang het aantal beschikbare rijstroken toeneemt.

Extra reistijdverlies als gevolg van incidenten
Het extra reistijdverlies als gevolg van incidenten is voor ongeveer 490.000 incidenten met behulp van ATOL bepaald (zie kader onderaan dit artikel). Hiertoe is een methode opgesteld die de file als gevolg van incidenten volgt over het netwerk en in de tijd. In Figuur 3a is een voorbeeld hiervan weergegeven.

Figuur 3a

In deze figuur is een incident gebeurd op de A20 van Gouda richting Hoek van Holland net voorbij het Kleinpolderplein (splitsing met de A13). In Figuur 3b zijn de gevolgen hiervan op de snelheid te zien. Rood betekent in dit geval een lage snelheid en dus congestie. Deze figuur geeft aan dat de file als gevolg van het incident tot over de splitsing met de A13 en zelfs de A16 terugslaat. Volledig automatisch wordt vervolgens ook de file op de A13 (Figuur 3c) en de file op de A16 (Figuur 3d) gedetecteerd en geanalyseerd.

 Figuur 3 b,c,d: Fileterugslageffecten

Om de files wordt automatisch een parallellogram getrokken. Voor de incidenten wordt het aantal voertuigverliesuren binnen dat parallellogram ten opzichte van een referentiesnelheid van 100 km/uur bepaald. Vervolgens wordt een referentie bepaald. Dit is de situatie die op zou treden als het incident niet gebeurd zou zijn (kan dus de dagelijkse files bevatten) en is dus bepalend voor de verwachte reistijd. De referentie wordt bepaald op basis van het reistijdverlies (ten opzichte van 100 km/uur) op dezelfde dag in de week en op dezelfde plaats en periode (parallellogrammethode) als het incident in de vier weken voor en na het incident. Het verschil tussen het aantal voertuigverliesuren bij het incident en bij de referentie, is het extra reistijdverlies als gevolg van het incident.

Op de bovenstaande manier wordt een inschatting gemaakt van het extra reistijdverlies als gevolg van het incident op de weg zelf en wordt met fileterugslag rekening gehouden. Kijkfiles worden op vergelijkbare wijze bepaald. Het reistijdverlies door omrijden en op alternatieve routes is niet bepaald. Ook stroomafwaartse effecten van het incident en vraaguitval zijn niet meegenomen in de berekening. Uit de analyse van de 490.000 incidenten blijkt dat in de periode 2007-2009 in totaal ongeveer 27 miljoen uren extra reistijdverlies als gevolg van incidenten werden geleden op het hoofdwegennet waar data voor beschikbaar was.

Dit is ongeveer 25 procent van het totale reistijdverlies (totaal ten opzichte van een referentiesnelheid van 100 km/uur) op het hoofdwegennetwerk in die periode. Van 25 procent van alle incidenten kon geen reistijdverlies worden bepaald omdat er geen data voor deze incidenten beschikbaar was. Deze incidenten vonden over het algemeen op relatief minder drukke wegen plaats. Het totale reistijdverlies als gevolg van incidenten is dus naar verwachting maximaal 25 procent hoger dan de genoemde cijfers. 32 procent van het totale reistijdverlies als gevolg van incidenten werd veroorzaakt door incidenten waarbij maatregelen zijn genomen (Mistica-incidenten). Aangezien slechts 4 procent van alle incidenten Mistica-incidenten zijn, leiden deze incidenten zoals verwacht gemiddeld tot een groter reistijdverlies dan andere incidenten.

Van alle incidenten met een reistijdverlies leidde 87 procent van de incidenten tot minder dan 500 uur extra reistijdverlies, 95 procent tot minder dan 1000 uur extra reistijdverlies en 99 procent tot minder dan 2000 uur extra reistijdverlies.

Tot slot is in Figuur 4 het extra reistijdverlies als gevolg van incidenten op een kaart weergegeven voor de periode 2007-2009. Het extra reistijdverlies is weergegeven op de plek van het incident. Hiervoor is een marge van 1 km gehanteerd. In de figuur is te zien dat grote delen van de ruit rond Rotterdam en de ring rond Amsterdam zeer kwetsbaar zijn. Hetzelfde geldt voor de A1 tussen Diemen en Muiderberg in beide richtingen en delen van de A12 (tussen Gouda en Utrecht) en de A13.

Daarnaast zijn, zoals te verwachten is, veel oeververbindingen kwetsbaar omdat daar geen (goede) alternatieven via het onderliggend wegennetwerk voor beschikbaar zijn. In de figuur is bijvoorbeeld te zien dat de Coentunnel en Zeeburgertunnel bij Amsterdam, de Brienennoordbrug bij Rotterdam, de Waalbrug bij Zaltbommel en de Maasbrug bij Den Bosch en de brug bij Gorinchem op de A27 kwetsbaar zijn. Een aparte analyse van 2007, 2008 en 2009 heeft laten zien dat dit beeld redelijk constant is over de jaren. Op de A2 zijn echter juist wel verschillen tussen de jaren te zien. Mogelijk hebben wegwerkzaamheden hiermee te maken.

Figuur 4: Extra reistijdverlies als gevolg van incidenten (uren) toegewezen aan de incidentlocatie, 2007 - 2009 (alle incidenten) (wegvakken van 1 km).

Klik op figuur 4 voor een vergroting

Conclusie
In de afgelopen drie jaar heeft Rijkswaterstaat het begrip robuustheid zodanig geoperationaliseerd dat het nu mogelijk is om op basis van lusgegevens te bepalen waar zich de meest kwetsbare plekken in het netwerk bevinden en wat het aandeel is van het reistijdverlies als gevolg van incidenten in het totale reistijdverlies (ongeveer 25 procent). Daarnaast zijn incidentrisico’s bepaald die gebruikt kunnen worden om prognoses te maken van de kwetsbaarheid/robuustheid van toekomstige (delen van) het hoofdwegennetwerk. In 2012 wordt hier een modeltoepassing voor gedaan.

Referenties

1. M. Snelder, M. Muller, J.M Schrijver, Begrippenkader en indicatoren voor robuustheid, TNO, TNO-034-DTM-2009-05026, 2009.
2. M. Snelder, T. Bakri, S. Calvert, M. Minderhoud, H. Drolenga, G. Tamminga, Operationalisering Robuustheid, Rijkswaterstaat-rapport, Dienst Verkeer en Scheepvaart, 2011.
3. M. Snelder, H. Drolenga, De Robuustheid van het Nederlandse hoofdwegennet, TNO-060-DTM-2011-04228, 2012.

 Kader

 
Auteur: Margriet Verhoog