Grip op rotondes

Bij het operationaliseren van verkeersmanagement worstelen wegbeheerders nog wel eens met (ongeregelde) rotondes. Vaak is er geen gedetailleerde real-time verkeersinformatie beschikbaar van de rotonde, dus wat te doen als de rotonde een ‘stuurpunt’ in het netwerk is? Hoe de afwikkeling te monitoren en, indien nodig, hoe er het verkeer te managen? De auteurs Carl Stolz en Arjan Bezemer bespreken de mogelijkheden.

Normaliter is een verkeersregelinstallatie (VRI) het aangewezen instrument om verkeer op een ‘stuurpunt’ te meten en te sturen. Maar voor rotondes ligt die oplossing minder voor de hand. Op rotondes met een buitendiameter van meer dan ca. 70 meter, een verkeersplein, is een VRI nog een optie. Maar op kleinere rotondes drukt een VRI de capaciteit, zo blijkt uit onderzoek. Een ander nadeel is dat een VRI een groot deel van de dag in bedrijf is, terwijl voor verkeersmanagement de installatie slechts op een aantal momenten per dag zou hoeven functioneren.

Rotondedoseerinstallaties
Het plaatsen van doseerlichten op één of meer rotondetakken is een mooi alternatief om het verkeer te reguleren. Zo’n rotondedoseerinstallatie (RDI) meet met behulp van detectielussen of er op een rotondetak file is. Is dat het geval, dan worden de doseerlichten op die tak naar rood geschakeld, zodat deze tak het overige verkeer niet kan blokkeren.
Voor zover we hebben kunnen vaststellen, zijn er in Nederland op dit moment vier RDI’s in bedrijf: in Woensdrecht (provincie Noord Brabant), Oss (Rijkswaterstaat), Volendam (provincie Noord-Holland) en Purmerend (gemeente Purmerend). De aanleiding om de installatie te plaatsen was in deze gevallen niet om te kunnen meten en sturen in het kader van regionaal verkeersmanagement, maar om een lokaal probleem op te lossen: een dominante verkeersstroom zorgde voor files op de opvolgende rotondetak. Aan dat doel beantwoorden de RDI’s goed: de wachtrij is in alle vier de gevallen (sterk) gereduceerd. Simulaties van Fortuijn en Granneman , TU Delft, tonen aan dat doseerlichten op enkelstrooksrotondes inderdaad voor een eerlijker verdeling van de wachttijden zorgen. Op tweestrooksrotondes hebben ze zelfs de potentie om de verkeersprestatie van de rotonde te verhogen. Maar zijn de RDI’s daarmee ook geschikt voor verkeersmanagement?

RDI voor verkeersmanagement
Nog niet helemaal. In de simulaties van Fortuijn en Granneman is bijvoorbeeld gewerkt met een configuratie waarin één rotondetak is uitgerust met doseerlichten. Dat is prima als lokale oplossing, maar ontoereikend voor (regionale) verkeersmanagementtoepassingen. We hebben daarom recent een simulatiestudie uitgevoerd van een RDI met doseerlichten en detectielussen op alle takken van de rotonde. De RDI is bovendien zo gesimuleerd, dat hij niet alleen op de lokale monitoringdata (lussen) reageert, maar ook gevoed kan worden met informatie uit een verkeerscentrale. Doel van onze simulatie was om vast te stellen wat het introduceren van de ‘stuurcomponenten’ voor effect heeft op de afwikkeling op de rotonde. Die bleek gelukkig positief, vooral op oververzadigde rotondes. Zoals is weergegeven in figuur 1 slinken de verliestijden en wachtrijlengtes aanzienlijk. Dat betekent dat zo’n ‘RDI-plus’, die we Rotondemanager hebben genoemd, goed geschikt is als regionaal stuurinstrument – zonder dat het inboet aan kracht om de lokale problemen (wachtrijen) op te lossen.

De resultaten van een simulatie met en zonder een 'rotondemanager'. De berekende situatie betreft een oververzadigde rotonde.

Meten: de nadelen van lussen
Als we de RDI willen inzetten als regionaal stuurinstrument, wordt er wel meer geëist van de meetcapaciteit. Normaalgesproken volstaan lussen op alleen de herkomsttakken. Maar voor verkeersmanagement wil je ook weten waar het verkeer naartoe gaat. Omdat op een rotonde een voertuig tot het laatste moment de keuze heeft om rechtsaf, linksaf, rechtdoor of zelfs rechtsomkeer te gaan (in tegenstelling tot een kruispunt met opstelstroken), dien je ook detectie aan te brengen voor het afrijdende verkeer. De herkomsten en bestemmingen kun je dan algoritmisch bepalen. Die extra investering in lussen kan een drempel vormen, zeker als er op de rotonde eigenlijk niet gestuurd hoeft te worden, en je dus ook geen doseerlichten plaatst, maar je er wel wilt meten met het oog op je regionale verkeersmanagementaanpak.
We zijn daarom begin 2012 gaan experimenteren met een alternatief voor de lussen: camera’s in combinatie met ‘videocontent analyse’ (VCA). In eerste instantie is onderzocht of je met camera’s tijdelijke metingen uit kan voeren als vervanging voor veldwerk. Medio 2012 is zo’n ‘Rotondeteller’ voor het eerst succesvol toegepast. Het systeem telt en classificeert verkeer naar herkomst en bestemming en levert statistisch betrouwbare gegevens over meerdere dagen. Dankzij de VCA worden de voertuigen gevolgd vanaf het punt waarop ze de rotonde oprijden tot aan het punt waar ze deze weer verlaten. Ook kerende voertuigen worden op deze manier perfect gedetecteerd. Als er niet te veel obstakels op het middeneiland zijn, is het zelfs haalbaar om dat met één camera te doen.
In onderstaande grafiek is een vergelijking te zien tussen een telslangmeting van afrijdend verkeer op een rotonde uit 2010 met een rotondetelling van verkeer met deze bestemming uit 2012. De afbeelding is afkomstig uit het eerste uitgevoerde project in Stolwijk in opdracht van de provincie Zuid-Holland.

Vergelijking van de Rotondeteller (meting 2012) met een telslang (meting 2010).

Actuele informatie?
Het gebruik van dergelijke data in verkeersmodellen is een eerste stap om verkeersintensiteiten op rotondes te verwerken in verkeersmanagementbeslissingen. Maar: het gaat dan nog niet om actuele verkeersinformatie. De logische vervolgvraag die wegbeheerders stellen, is of het mogelijk is om de Rotondeteller permanent en real-time in te zetten met als uiteindelijke doel camera’s te gebruiken als inwininstrument voor regionaal dynamisch verkeersmanagement. De VCA-algoritmes van een real-time systeem zullen gelijk zijn aan die van de huidige teller, maar moeten wel stand-alone kunnen werken. Je hebt – onzes inziens – twee mogelijkheden. De algoritmes kunnen allereerst worden ingebed in het camerasysteem. Voor het verkrijgen van de telgegevens is dan slechts een beperkte bandbreedte nodig is, maar het nadeel is wel dat je een concessie doet aan de reproduceerbaarheid van de gegevens. Een tweede manier is om de analyse van gegevens centraal te laten plaatsvinden. Dat is goed voor de reproduceerbaarheid, maar vergt wel weer extra bandbreedte en simultane analyse van meerdere telpunten op één locatie. De komende tijd moeten we nader onderzoeken welke van deze oplossingen het meest kosteneffectief is.
Een ander aandachtspunt is het onderhoud van de camerasystemen, waaronder het periodiek reinigen van de lens. Het vaststellen van (afnemende) beeldkwaliteit kun je overigens wel met VCA, dus op afstand en automatisch, vaststellen.

Tot slot
Uit praktijkervaringen, studies van Fortuijn en Granneman en onze eigen studies en tests blijkt duidelijk dat het goed mogelijk is om lokale problemen op een rotonde aan te passen én om rotondes in te zetten als stuur- of meetpunt in regionaal verkeersmanagement. RDI’s kun je makkelijk ‘upgraden’ tot een RDI-plus of Rotondemanager, die vanuit een verkeerscentrale is in te zetten. En voor het meten hebben we een interessant alternatief voor veldtellingen en binnenkort mogelijk ook voor lussen: camerasystemen met videocontent analyse. Rotondes hoeven dus zeker geen ‘blinde vlek’ in het wegennet te zijn. Met wat slimme aanpassingen krijgen we eindelijk meer grip op rotondes!

_____

De auteurs
Carl Stolz en Arjan Bezemer zijn senior adviseurs bij DTV Consultants.