Reistijden berekenen met Floating Car Data

Afgelopen winter hebben NDW en provincie Zuid-Holland een pilot Floating car data uitgevoerd. Doel van de pilot was om te zien hoe bruikbaar deze data zijn voor het berekenen van reistijden. Ook is gekeken welke indicatoren geschikt zijn om de kwaliteit van floating car data te bepalen.

 
De provincie Zuid-Holland gebruikt actuele reistijden zowel intern als in haar communicatie met weggebruikers. Wat die eerste toepassing betreft: zodra de reistijd op bepaalde trajecten boven een vooraf ingestelde waarde uitkomt – lees: als de kwaliteit van de verkeersafwikkeling te veel afneemt – krijgen de medewerkers op de provinciale verkeersmanagementdesk een seintje en kunnen ze in actie komen. Voor de ‘weggebruikerstoepassing’ zet de provincie tien DRIP’s in die het verkeer op belangrijke verdeelpunten informeren over de reistijden op de beschikbare routes, met teksten als ‘tot Zoetermeer: via A12 x minuten, via N470 y minuten’.

Beide toepassingen vereisen kwalitatief goede reistijddata. Al vier jaar leunt de provincie hiervoor op inwinning met kentekencamera’s en bluetooth-meetsystemen. De betrouwbaarheid van deze meetmethodieken is in orde, maar de robuustheid is minder ideaal. Tijdens wegwerkzaamheden bijvoorbeeld is het een hele toer om de data-inwinning met camera’s overeind te houden. Het probleem van bluetooth-meetsystemen is dat er niet altijd voldoende matches zijn (te weinig passerend verkeer dat bluetooth-signaal afgeeft). Het gevolg is dat de provincie de afgelopen jaren met enige regelmaat verstoken bleef van reistijden – waardoor ook de toepassingen voor de desk en de weggebruikers tijdelijk uitvielen.

Pilot FCD
De provincie
Zuid-Holland nam daarom contact op met NDW om te praten over mogelijke alternatieve methoden om de reistijd te bepalen. De inwintechniek floating car data (FCD) leek een goede oplossing. Maar welke kwaliteit leveren deze data precies?

Floating car data

Wilde NDW deze vragen afdoende kunnen beantwoorden, dan zouden eerst de toetsingscriteria aangescherpt moeten worden. De gebruikelijke kwaliteitstoetsing voor reistijden gaat uit van vaste meetsystemen, waarbij de te toetsen reistijden worden vergeleken met de reistijden die met behulp van kentekencamera’s zijn gemeten. Deze methode is echter minder geschikt voor FCD. Zo zijn FCD-reistijden instantane reistijden, terwijl de referentiereistijd gerealiseerde reistijden betreft – een niet onbelangrijk verschil. Ook is de huidige toetsingsmethodiek met name gericht op drukke trajecten. Het zou juist interessant zijn de mogelijkheden van FCD op minder drukke trajecten te onderzoeken. Een ander punt is dat de huidige methodiek uitgaat van identieke begin- en eindpunten bij referentiereistijd en toetsingsreistijd, iets wat bij een controle van verschillende FCD-leveranciers tegelijkertijd, lastig te organiseren is.

Al met al waren de praktische vraag van Zuid-Holland en de ‘toetsvragen’ van NDW voldoende redenen een stevige pilot te op te zetten. Omdat ook de gemeenten Den Haag en Rotterdam interesse in FCD toonden, besloot NDW om stedelijke (hoofd)wegen in de proef mee te nemen. Die samenwerking lag voor de hand omdat provincie Zuid-Holland en de gemeenten Den Haag en Rotterdam al nauw samenwerken aan de ontwikkeling van verkeersmanagement in BEREIK!.

Opzet pilot
In de pilot zijn twee batches data van de FCD-leveranciers TomTom, INRIX en HERE vergeleken met data uit wegkantsystemen van NDW (in een derde batch zal ook de data van Be-Mobile worden meegenomen). De eerste batch bevatte de gegevens over 50 NDW-meetvakken in de periode 21 tot en met 28 september 2015 en de tweede batch bevatte over dezelfde meetvakken data van de periode 8 tot en met 18 november 2015. De 50 meetvakken zijn een mix van rijkswegen, provinciale wegen én gemeentelijke wegen. Er is gekeken naar zowel situaties met druk verkeer als met minder druk verkeer.

De analyse en bewerking zijn grotendeels uitgevoerd door Bram Bakker van Cygnify en Björn Heijligers van TNO, in opdracht van NDW. De FCD- en NDW-reistijden zijn op de volgende punten vergeleken:

  • Snelheidsplots per traject over de tijd (visuele vergelijking).
  • De numerieke waarde van de reistijd of snelheid per 5 minuten. Voor elk traject afzonderlijk is bepaald in hoeverre FCD afwijkt van de NDW-data.
  • Het terecht of onterecht detecteren van (grote) verkeersvertragingen. De niet-reguliere vertragingen zijn hierbij apart onderzocht.
  • De tijdigheid van levering van de reistijden.
  • De beschikbaarheid van de gegevens in tijd en ruimte.

Resultaten
De FCD-reistijden en NDW-data tonen dezelfde patronen over de tijd, met vaak op dezelfde momenten vertragingen en pieken in de snelheden. Er zijn echter ook enkele verschillen.

Als de data in detail per 5 minuten worden bekeken zijn bijvoorbeeld afwijkingen zichtbaar. Dat is niet verwonderlijk. Er is altijd een zekere variatie in reistijden binnen de vijf minuten, kleine locatieverschillen in de trajecten kunnen een rol spelen, het feit dat gerealiseerde reistijden worden vergeleken met instantane reistijden is een factor en ten slotte zijn er nog de onnauwkeurigheden in beide technieken.
De FCD-reistijden blijken daarnaast een iets grotere ‘bandbreedte’ rond de reistijden van de NDW-meting te hebben dan reistijden op basis van camera’s en lussen. Dit betekent dat de nauwkeurigheid per 5 minuten waarschijnlijk iets lager is. Ook dat is geen verrassing, maar het is wel belangrijk vast te stellen in hoeverre FCD-reistijden dan nog bruikbaar zijn voor praktische toepassingen als die van provincie Zuid-Holland. Voor de toepassingen op de desk en in de communicatie is het vooral belangrijk dat eventuele vertragingen goed en tijdig worden gedetecteerd, zodat er bijvoorbeeld correct en vlot ‘beïnvloed’ kan worden met tekstmeldingen op de DRIP. Hoe doen de FCD-reistijden het op deze punten?

Het terecht dan wel onterecht detecteren van vertragingen is vastgesteld met behulp van het zogenaamde Qualitätskennzahl. Er is hierbij gekeken hoe vaak een grote vertraging die met de NDW-data is opgemerkt, ook wordt gesignaleerd in de FCD-reistijden, en hoe vaak een vertraging in de FCD-reistijden niet wordt opgemerkt in de NDW-reistijden. De uitkomst was dat FCD de vertragingen heel goed detecteren, waarbij geldt dat irreguliere vertragingen nog wat beter worden opgemerkt dan reguliere vertragingen.
Wat de tijdigheid betreft komen de FCD-gegevens over vertragingen voor de korte tot middellange meettrajecten iets later binnen dan bij NDW-reistijden gebaseerd op camera’s: 1-10 minuten later. Dit komt onder meer doordat de FCD-leveranciers een file graag bevestigd zien door meerdere voertuigen voordat ze deze publiceren. Maar voor lange trajecten (meerdere kilometers) scoren FCD-metingen juist beter. Bij metingen met vaste meetpunten, zoals bij de NDW-referentiemeting, moet een voertuig immers eerst het gehele traject afleggen voordat de reistijd kan worden doorgegeven, terwijl FCD al gedurende het traject gegevens van voertuigen rapporteert.
De beschikbaarheid van de reistijden op basis van FCD was hoger dan de beschikbaarheid van reistijden van NDW-data, omdat NDW geen reistijd levert als er geen voertuig is gedetecteerd.

Conclusie en vervolg
Al met al is met de pilot aangetoond dat de onderzochte FCD-reistijden geschikt zijn voor het beoogde gebruik van de provincie Zuid-Holland. Op basis van de resultaten heeft de provincie dan ook het voornemen om samen met NDW een uitvraag te formuleren om reistijden in te winnen op basis van FCD. Als de aanbesteding succesvol is, heeft de provincie hiermee een betrouwbaar en robuust alternatief gevonden voor de reistijdinwinning met wegkantsystemen.

De pilot heeft ook voor NDW waardevolle inzichten opgeleverd voor het definiëren van de kwaliteitscriteria van FCD. De verschillende kwaliteitsmaten die zijn gebruikt, gaven elk inzicht in een ander element van reistijden. Het terecht of onterecht detecteren van een vertraging is als enige vergelijking niet genoeg, omdat er nog steeds sprake kan zijn van een veel hogere of lagere snelheid in de zogenaamde freeflow-toestand. Enkel een numerieke vergelijking biedt ook onvoldoende houvast, omdat nog steeds veel vertragingen kunnen worden gemist (als het gemiddeld maar klopt). Voor NDW bevestigde dit het vermoeden dat de kwaliteit van FCD beter kan worden beschreven op basis van meerdere kwaliteitsmaten.
Met de pilot is dus een basis gelegd voor de kwaliteitscriteria die NDW wil gebruiken in toekomstige aanbestedingen van reistijden. NDW is voornemens de pilot grotendeels te herhalen in Noord- en Oost-Nederland, met name om te toetsen of de resultaten ook standhouden voor de minder druk bereden wegen. Daarnaast wil NDW andere gebruiksmogelijkheden van FCD onderzoeken, zoals vroege incidentdetectie, voorspellingen en trigger-functies voor de verkeerscentrale.

____

De auteurs
Marthe Uenk-Telgen MSc is senior verkeerskundig adviseur bij NDW.
Aan dit artikel werkten ook Ronald de Haas MSc en Tim Blanken MSc van de provincie Zuid-Holland mee.