De intelligente verkeerslichtenregeling

De verkeersregelingen in stedelijke netwerken worden steeds slimmer. Dat is vooral te danken aan het feit dat de nieuwste generatie regelingen real-time simulatiemodellen gebruikt om de optimale instellingen te bepalen. Wat voor mogelijkheden biedt dat? Speciaal voor dit themanummer maakten we een korte (en zeker niet uitputtende) rondgang langs de belangrijkste leveranciers van verkeerslichtenregelingen in Nederland.

 
Foto: Robert de Voogd. Met dank aan: MiniWorld Rotterdam

Wat heeft dit rondje langs de leveranciers opgeleverd? Allereerst het inzicht dat ‘meer intelligentie’ op verschillende manieren kan worden ingevuld: het aanbod is er alleen maar gevarieerder op geworden. Die variatie hebben we proberen te vatten in de bijgaande blokken. Voordat we daar induiken is het echter goed ook de overeenkomsten tussen de nieuwe regelingen te benoemen.

De overeenkomsten
Alle oplossingen streven uiteraard dezelfde doelen na: een reductie van het aantal stops en een kortere rijtijd door het netwerk. De meerwaarde van de nieuwe modellen is vooral merkbaar als het te regelen verkeer sterk varieert, maar ook reguliere verkeerspatronen worden efficiënt afgehandeld. De regelingen houden bij het kiezen van het programma goed rekening met de weggebruikers: de verkeersregelingen blijven logisch, consequent, consistent, om verrassingen en daardoor ‘verrast gedrag’ te voorkomen.
Een andere overeenkomst is dat alle regelingen het functioneel en technisch beheer aanzienlijk vereenvoudigen. Alles is bovendien ‘vertrouwd’ opgezet: de componenten reageren voorspelbaar op instellingen. Hoe innovatief de systemen dus ook zijn, verkeersregeltechnici zullen weinig moeite hebben om ermee te werken.
Wat techniek betreft maken de regelingen goed gebruik van open standaarden als CCOL, RWS-C en C-interface. Ook sluiten ze aan bij DVM Exchange. De beperkende afhankelijkheid van een specifiek merk of fabrikant neemt daardoor verder af.

Voorop
Nederland blijft met verkeersregeltechniek voorop lopen, zoveel is na ons rondje wel duidelijk geworden. Toch merken we op dit vlak een verschuiving: er is in Nederland groeiende interesse voor in het buitenland opgedane inzichten en technieken. Dat zal er zonder twijfel toe leiden dat we ook de komende jaren nog voldoende nieuws kunnen verwachten op het terrein van detectie, filtering, datafusie, voorspelling, validatie en kalibratie – alles ten bate van een intelligent, real-time proces. Wordt vervolgd dus.

Met dank aan de collega’s van DTV Consultants, Goudappel Coffeng, Grontmij, PTV, Royal HaskoningDHV en Vialis.

____

De auteur
Dr. Bert van Velzen is senior adviseur Mobiliteit bij Grontmij.

 

Smart Traffic

Grontmij

Smart Traffic is een centraal systeem om verkeerslichten aan te sturen. Het maakt gebruik van real-time micro- en macroscopische verkeersmodellen en real-time datafusie. Het systeem is toepasbaar op elk type netwerk en kruispunt.

Kenmerken
Smart Traffic schakelt continu tussen twee schaalniveaus: elke verkeersregelinstallatie (VRI) afzonderlijk wordt proactief geoptimaliseerd door trajectoriën van individuele voertuigen een aantal seconden tot enkele minuten vooruit te voorspellen (microsimuatie). Tegelijkertijd werken VRI’s samen om netwerkdoelen te behalen. Hiertoe bepaalt een macroscopisch model de verkeerstoestand in het netwerk 15 tot 30 minuten vooruit.

Ontwikkelingsfase
De real-time inzet van het microsimulatiemodel wordt momenteel in de praktijk getoetst. De systemen om verkeersregelingen te optimaliseren worden uitgewerkt in een laboratoriumomgeving. De ontwikkeling van ‘fase 2’, het optimaliseren van de netwerkbrede regelstrategie, staat gepland voor begin 2016.

 

FAST

Royal Haskoning DHV

De real-time netwerkregeling FAST optimaliseert verkeersregelinstallaties met behulp van een macroscopisch dynamisch verkeersmodel en Transyt-Online.

Kenmerken
De verkeersvoorspelling vindt plaats via profielherkenning van de verkeersstromen in het netwerk. Elke vijf minuten zoekt de regeling met behulp van een verkeersmodel en doelfunctie (conform netwerkbreed verkeersmanagement, kostenfuncties) naar een optimum. Afhankelijk van de instellingen resulteert dat in groene golven voor auto of fiets, of in een minimalisatie van bijvoorbeeld verliestijd.
FAST is kosteneffectief bij drie of meer samenwerkende kruispunten die op relatief korte afstand van elkaar staan (het best op stedelijke ringen of radialen). De winst varieert van 4% reductie in verliestijd in de spitsuren tot 20% in niet-reguliere situaties, afgezet tegen traditioneel geoptimaliseerde verkeerslichten.

Ontwikkelingsfase
FAST is al twee jaar operationeel en sindsdien verder verbeterd. Momenteel wordt aan het dashboard gewerkt. Aansluiting op netwerkbreed management is voorbereid maar moet nog in de praktijk worden getest.
Op dit moment wordt FAST in Haarlem gerealiseerd in opdracht van Provincie Noord-Holland.

 

SENSE

DTV Consultants

De netwerkregeling SENSE kiest op basis van de actuele ‘verkeersdrukte’ de optimale manier van regelen voor een streng van kruispunten. Het zorgt er zo voor dat de cyclustijden, en daarmee de wachttijden, zo lang mogelijk kort blijven.

Kenmerken
SENSE regelt niet op basis van intensiteit, maar gebruikt de mate van benutting van de groentijd als controlevariabele. In de praktijk betekent dit dat als het rustig is, de regeling voertuigafhankelijk draait, en bij drukte halfstar. De omschakeling geschiedt geautomatiseerd, maar is wel herleidbaar en kan ook gemakkelijk gewijzigd worden, mochten zich bijzondere situaties voordoen. Beide regelingen zijn namelijk voorzien van vooraf geoptimaliseerde maar verder ‘normale’ signaalplanregelingen, die elke verkeersregeltechnicus zelf kan instellen, analyseren en wijzigen.
SENSE is vooral geschikt op locaties waar het verkeersaanbod sterk fluctueert en waar regelmatig een groene golf nodig is.

Ontwikkelingsfase
SENSE is volledig ontwikkeld, maar iedere situatie vergt maatwerk. Een aandachtspunt is het streven naar standaardisatie. SENSE draait in Zeist nabij het NS-station Driebergen-Zeist (spoorwegovergang vaak lang gesloten), en in Veldhoven op de Kempenbaan.

 

OmniFlex

Goudappel Coffeng

OmniFlex (werktitel) is een regelmethode die weggebruikers onder alle omstandigheden, juist ook bij een onverwachte, niet-reguliere situatie, optimaal en met beleid de ruimte geeft.

Kenmerken
OmniFlex maakt gebruik van een mix van meetdata en kortetermijnvoorspellingen met een (mesoscopisch) verkeersmodel. De verschillende programma’s worden verkeersafhankelijk geselecteerd; binnen elk programma worden de groentijden geoptimaliseerd. Op netwerkniveau wordt er geoptimaliseerd met een doelfunctie (conform de beleidsuitgangspunten van de wegbeheerders). Het resultaat zijn groene golven voor doorgaand autoverkeer, die goed in balans zijn met de belangen van andere weggebruikers.
OmniFlex is in principe geschikt voor alle kruispunten en netwerken die met RWS-C, CCOL of Aspect worden aangestuurd. Wijzigingen zijn eenvoudig door te voeren: bij nieuw beleid kan bijvoorbeeld gemakkelijk de doelfunctie worden aangepast.

Ontwikkelingsfase
OmniFlex wordt modulair ontwikkeld. De meeste systeemcomponenten worden al in de praktijk toegepast, in bijvoorbeeld Tilburg (alle ringbanen), Maastricht en op de Pleyroute. Verdergaande interactie tussen de verschillende componenten wordt in een testomgeving doorontwikkeld.

 

Toptrac / JUNO

Vialis

Toptrac houdt het netwerk in de gaten en bepaalt op basis van die informatie de randvoorwaarden voor de JUNO-regeling. Deze hiërarchische aanpak is geschikt voor alle typen netwerken.

Kenmerken
De Toptrac-netwerkregeling optimaliseert iedere twee cycli het netwerk in het optimalisatieprogramma Transyt, op basis van actuele gegevens. Het bepaalt hiermee de randvoorwaarden voor de JUNO-regeling. JUNO beschouwt ieder voertuig afzonderlijk en bepaalt iedere seconde en tot twee cycli vooruitkijkend de juiste regelactie met behulp van micromodellering. Zo mogelijk worden naburige regelingen betrokken.
Het resultaat is een duidelijke verbetering voor zowel de verkeersstroom als de individuele weggebruiker. Toptrac biedt vooral meerwaarde bij sterke samenhang (duidelijke hoofdstromen die over verschillende kruispunten lopen), JUNO vooral voor kruispunten met een sterk wisselend aankomstpatroon.
Het feit dat JUNO voertuigen afzonderlijk beschouwt is overigens een mooi opstapje naar toekomstige connected en coöperatieve toepassingen.

Ontwikkelingsfase
De onderdelen afzonderlijk hebben zich in de praktijk bewezen. Toptrac-netwerkregelingen zijn operationeel in onder meer Almere, Zwolle, Amersfoort, Groningen en Haarlemmermeer. JUNO draait in Delft en Amsterdam.