DVM als katalysator voor de e-auto

Frans van Waes, Senior Consultant, Vialis bv

en

Dit jaar wordt door vrijwel alle automerken een elektrische auto op de markt gebracht. De angst voor onvoldoende actieradius kan voor rijders echter aanschafbelemmerd werken. In hoeverre kan Dynamisch Verkeersmanagement deze drempel wegnemen? Welk effect heeft de introductie van de elektrische auto hierop? Immers, verkeersmanagement is gebaseerd op het bestaande wagenpark. Deze twee vragen werden 6 april 2011 in Brussel beantwoord op het ‘ERTICO Forum on ITS for ElectroMobility’.

Huidige stand van zaken

Dynamisch Verkeersmanagement is het informeren, geleiden en regelen van het verkeer, afhankelijk van het verkeersbeeld en de op het specifieke moment van toepassing zijnde managementdoelstellingen. De managementdoelstellingen zijn een mix van doelstellingen op het gebied van Doorstroming, Veiligheid en Milieu. Tot voor kort vond DVM alleen plaats met behulp van systemen langs de kant van de weg, autonoom of aangestuurd vanuit een verkeerscentrale.

Met een navigatiesysteem krijgt de automobilist tegenwoordig ook informatie in de auto. Als eerste applicatie werd de actuele verkeerssituatie in het navigatiescherm van de auto gepresenteerd. Hierop anticipeert de routeplanner. Momenteel worden coöperatieve systemen ontwikkeld waarbij auto’s onderling (V2V, ‘Vehicle to Vehicle’), auto’s met wegkantsystemen en auto’s met verkeerscentrales (V2I, ‘Vehicle to Infrastructure’) communiceren om informatie uit te wisselen. Hierdoor komen steeds meer gegevens van auto´s beschikbaar (denk aan positie, voertuigtype, bestemming, etc.). Met deze informatie worden applicaties ontwikkeld om het verkeer te geleiden op basis van het verkeersbeeld op korte termijn. Met niet-coöperatieve systemen is dit tevens mogelijk, alleen de kennis over de gegevens van een individueel voertuig geeft een veel nauwkeuriger korte termijn beeld. Met deze toekomstige geavanceerde routeverwijzing komt de automobilist nog sneller op de plaats van zijn bestemming. Verder krijgt de automobilist vanuit de verkeersregelinstallatie die hij nadert, een snelheids- en rijstrookadvies in de routeverwijzing op zijn navigatiescherm gepresenteerd. Door het advies op te volgen, kan brandstof worden bespaard.

‘Intelligent Transport Systems’ (ITS) omvat het scala van coöperatieve centrale, wegkant- en voertuigsystemen om aan Dynamisch Verkeersmanagement gestalte te geven. ITS richt zich op de balans tussen de snelste en zuinigste route voor de automobilist en de optimale doorstroming, gezien vanuit het netwerk en de verkeersmanager. Een en ander is gebaseerd op het bestaande wagenpark. Elektrische auto’s maken nog geen deel uit van deze afweging. Op welke wijze kan hiermee rekening worden gehouden?

Eerste generatie elektrische auto’s 

Vrijwel alle automerken hebben dit jaar een elektrische auto aangekondigd of op de markt gebracht. De angst voor onvoldoende actieradius (‘range anxiety’) en de onbekendheid met de locaties van de oplaadpunten zijn twee facetten die consumenten mogelijk belemmeren bij de aanschaf van een elektrisch voertuig. De consument wil actuele verkeers- en reisinformatie, energiezuinig kunnen rijden, begeleiding naar oplaadpunten en betaalfaciliteiten bij het oplaadpunt. Hoe kan hierin worden voorzien?

Onderzoek bij de elektrische auto is vooralsnog vooral gericht op de verdere ontwikkeling van batterij, motor en voertuigtechnologie. Integratie met het transportsysteem en de energievoorziening is echter essentieel voor de acceptatie en het gebruik van elektrische voertuigen op uitgebreide schaal. Deze schaalgrootte is van wezenlijk belang om een gepast antwoord te hebben op de toenemende mobiliteitsvraag, de congestie, de groeiende verstedelijking, de afnemende beschikbaarheid van fossiele brandstoffen en de vereiste emissievermindering. 

‘Smart Grid’, het slimme energienetwerk

De energievoorziening zal worden geoptimaliseerd door het elektriciteitsnet te migreren naar een zogenoemde ‘Smart Grid’. Dit is een elektriciteitsnet waaraan een meet- en regelsysteem is toegevoegd om de vraag en aanbod van energie optimaal op elkaar af te stemmen. Het doel uiteindelijk is om een robuuster, milieuvriendelijker en goedkoper energienet te creëren om zo de aanzienlijke toename van de vraag naar elektrische energie aan te kunnen. De elektrische auto kan daarbij als alternatief dienen voor het opvangen van piekbelastingen.

ITS als verbindende schakel

ITS zal de verbindende schakel vormen tussen elektrische voertuigen, het transportsysteem en de ‘Smart Grid’. Om de integratie binnen het transportsysteem te waarborgen, dient Dynamisch Verkeersmanagement rekening te gaan houden met de afwijkende rijeigenschappen van elektrische voertuigen. Met coöperatieve systemen kunnen momenteel verkeersregelingen reeds aangepast worden op het type voertuig dat de kruising nadert. Met behulp van microsimulatie in een verkeersmodel kan het effect van de aanpassing geverifieerd worden. In dit model zal het gedrag van elektrische voertuigen in de nabije toekomst opgenomen zijn. Elektrische auto’s zullen worden voorzien van navigatie in de vorm van een coöperatief voertuigsysteem, waarbij de rijtaakondersteuning is afgestemd op de rijeigenschappen van het voertuig.

De communicatie tussen elektrische voertuigen en de infrastructuur zal worden uitgebreid met gegevensuitwisseling ten aanzien van de energievoorziening (bijvoorbeeld: ‘voertuig met een laag elektriciteitsniveau’). Daarvoor zal de ‘Smart Grid’ als coöperatief systeem worden opgenomen (V2G, ‘Vehicle to Grid’). Om de angst voor onvoldoende actieradius weg te nemen, wordt het navigatiesysteem in het elektrisch voertuig voorzien van routegeleiding naar oplaadpunten. Dankzij het ‘Smart Grid’-systeem is op het oplaadpunt voldoende capaciteit aanwezig. De automobilist weet bovendien van tevoren op welke wijze hij af kan rekenen. Om de actieradius zo groot mogelijk te houden, zal het navigatiesysteem de energiezuinigste route aangeven. 

Nieuwe mobiliteitsdiensten 

De eerste stap in de integratie van elektrische voertuigen met het transportsysteem en de ‘Smart Grid’ betreft bovengenoemde aanpassingen van bestaande oplossingen die daarmee evolueren naar nieuwe mobiliteitsdiensten. De volgende stap is het ontwikkelen van volledig nieuwe applicaties, gebaseerd op beschikbare gegevens en het korte termijn beeld dat daaruit af te leiden valt. Enkele voorbeelden worden hieronder genoemd. Elektrische voertuigen dienen als onderdeel voor energiedistributienetwerk in de ‘Smart Grid’ te worden opgenomen. Een oplaadpunt is daarbij niet alleen afgestemd op een individuele gebruiker maar ook op de totale keten. Een gedifferentieerd prijsbeleid kan worden gehanteerd om piekmomenten op pieklocaties te voorkomen.

Aangezien elektrische voertuigen weinig geluid maken, dient de veiligheid van kwetsbare weggebruikers gewaarborgd te worden. ITS kan hierbij uitkomst bieden. Elektrische voertuigen kunnen als modaliteit opgenomen worden in een compleet geïntegreerd multimodaal transportsysteem.

Conclusie 

Met ITS is Dynamisch Verkeersmanagement een katalysator voor de invoering van de elektrische auto op grote schaal. Daarvoor dient de ‘Smart Grid’ als coöperatief systeem aan ITS te worden toegevoegd. Verkeers- en energiemanagement komen daar bij elkaar. De huidige migratie naar coöperatieve systemen voorziet in een onderscheid naar type voertuig waarmee de integratie van het elektrisch voertuig in Dynamisch Verkeersmanagement gewaarborgd is.

 
Auteur: Margriet Verhoog