Verkeerssignalering

Uit Wegenwiki
(Doorverwezen vanaf AID)
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
De trajecten met verkeerssignalering in blauw.

Definitie

Systeem waarmee afhankelijk van de verkeerssituatie door middel van signaalgevers tijdelijke maatregelen op rijstrookniveau kunnen worden opgelegd.


Toelichting

De verkeerssignalering is in Nederland een geïntegreerd verkeerssysteem voor zowel wegkant als verkeerscentrale. De meeste mensen kennen het systeem als de matrixborden boven de snelwegen die een snelheid, pijl of kruis aangeven. Niet te verwarren met de grote tekstborden boven de weg; de zogenaamde DRIPs. In Nederland beschikte in 2023 2.931 kilometer rijbaan over verkeerssignalering, dat is 48% van de rijbaanlengte van de rijkswegen.[1]

Uitgangspunten

Het systeem is in de jaren '70 ontwikkeld vanuit de volgende 3 uitgangspunten:

  1. Minder filestaartongevallen (verbeteren verkeersveiligheid)
  2. Veiligstellen van ongevallen door een rijstrook af te kruisen (verbeteren verkeersveiligheid)
  3. Minder borden langs de weg hoeven te plaatsen bij wegwerkzaamheden (beperken kosten onderhoud)

Vrij snel kon worden geconcludeerd dat het systeem in alle opzichten voldeed aan de doelstellingen. Probleem was echter dat de economische crisis van 1981 een spoedige uitrol voorkwam. Pas toen de economie aantrok eind jaren '80 en er in het SVV-II was gekozen voor meer benutting, werd tussen 1988 en 1996 in hoog tempo een groot deel van het Nederlandse wegennet van verkeersignalering voorzien.

MTM

Eerste generatie MTM signaalgever bij de Drechttunnel in 1977.

Het achterliggend systeem heet "Motorway Traffic Management"-systeem, kortweg het MTM-systeem. In de verkeerscentrale staat het hart van het systeem, dat bestaat uit een redundant opgezet hart van een transactie georiënteerde processor (TOP), een communicatieserver (FEP) en een dynamische database (BCG). Tevens bevinden zich in de verkeerscentrale de bedienposten (BEP) van de wegverkeersleiders.

Het systeem kent een opzet waarbij het maken van fouten in grote mate kan worden voorkomen door dubbele bevestigingen van acties, en door continu de vanuit de verkeerscentrale opgelegde maatregelen te vergelijken met de wegkantsituatie.

Langs de wegkant bevinden zich de onderstations (OS), ook wegkantstations (WKS) genoemd. Deze beheersen het lokale proces ter plaatse van een wegvak. Het OS krijgt informatie vanuit haar detectorstations (DS) omtrent snelheid en intensiteit, en stuurt deze door naar de verkeerscentrale. Tevens ontvangt zij opdrachten vanuit de verkeerscentrale. Dat resulteert uiteindelijk in het al dan niet tonen van beeldstanden op de matrixsignaalgever (MSI's) van het portaal behorende bij het onderstation.

In de oorspronkelijke opzet vond de communicatie tussen verkeerscentrale en onderstations plaats via koperen kabels, waarvan het signaal regelmatig versterkt moest worden met een beperkte transmissierate van slechts 9600 baud. Inmiddels zijn alle wegkantstations aangesloten op glasvezelkabel, wat de communicatiesnelheid ten goede is gekomen.

De meetlussen in de weg die ten dienste van het MTM-systeem staan, worden ook gebruikt om gegevens aan het MoniCa-systeem te leveren. Denk daarbij aan gegevens als intensiteiten, snelheden en voertuigcategorieën. Deze gegevens worden gebruikt voor de file-informatie aan de weggebruiker.

Bediening

Stel dat een wegverkeersleider een maatregel aanvinkt op een onderstation, dan zal het systeem dat eerst expanderen tot compleet op wegvakniveau, van de eerste pijl tot het laatste "einde" bord. Vervolgens wordt het gecombineerd met hetgeen reeds boven de weg wordt getoond, en wordt voor elke signaalgever het meest restrictieve beeld bepaald. Dat wordt vervolgens verzonden aan het onderstation, dat vervolgens de ontvangst terugmeldt aan de verkeerscentrale-TOP met de retourvraag of het de juiste opdracht betreft. Wanneer de TOP vervolgens confirmeert, zal het onderstation de maatregel uitvoeren en wordt dit teruggemeld aan de TOP. Vervolgens kan de wegverkeersleider op zijn bedienpost de nieuwe eindsituatie buiten op de signaalgevers op zijn scherm zien.

Filestaartbeveiliging: AID

verkeerssignalering op de A20 bij het knooppunt Kleinpolderplein in 1985.
Verkeerssignalering op de A13 in 1988.

De functionaliteit van de filestaartbeveiliging is gerealiseerd door het systeem te voorzien van AID: Automatische Incident Detectie. Wanneer op een bepaalde meetraai op één rijstrook het voortschrijdend gemiddelde van de snelheid onder een van tevoren ingestelde waarde (meestal 35 km/h) komt, dan treedt de AID in werking. Deze zorgt ervoor dat op het portaal behorende bij de meetraai een 50 wordt geplaatst op de matrixsignaalgevers boven de betreffende richtingsbaan, op het eerste portaal stroomopwaarts een 50 met flashers, en op het tweede portaal stroomopwaarts een 70 met flashers. Dit is een volautomatisch en reactief systeem. Eerst is er dus de file, dan pas de AID.

Op die manier wordt de weggebruiker tot op ruim een kilometer van te voren al gewaarschuwd voor de gemeten belemmering in de doorstroming, wat de nodige kop-staartbotsingen aan de filestaart voorkomt.

De AID-maatregel verdwijnt op het moment dat het voortschrijdend gemiddelde van de gemeten snelheden op alle rijstroken van een meetraai boven een vooraf ingestelde waarde komt (meestal 55 km/h). De standaard instelling op 35 en 55 km/h is gekozen om te voorkomen dat het voor de weggebruiker als een flipperkast overkomt: snel opeenvolgend aan-uit-aan-uit moet omwille van de geloofwaardigheid van het systeem voorkomen worden.

Veiligstellen bij incidenten

In het geval van een ongeluk, kan direct na constatering handmatig op het eerste portaal stroomopwaarts een rood kruis worden geplaatst boven de af te zetten rijstro(o)k(en). Hiermee wordt de kans op aanrijdingen verkleind, en een veilige werkruimte gecreëerd voor hulpdiensten.

Verkeersmaatregelen bij wegwerkzaamheden

Bij gepland onderhoud aan de weg was het vroeger gebruikelijk dat alle bebording handmatig moest worden geplaatst c.q. verwijderd naast de rijbaan. Een tijdrovende en weinig veilige klus. Met de invoering van MTM werd het mogelijk om van tevoren ingediende afzettingen snel boven de weg te krijgen.

Effecten van verkeerssignalering

Hoewel velen de verkeerssignalering beschouwen als een instrument voor dynamisch verkeersmanagement met als primair doel filereductie, is dat laatste niet het geval. Het primaire doel van MTM was en is verkeersveiligheid. Al in 1984 is uitgebreid onderzoek gedaan naar de positieve veiligheidseffecten van MTM. Uit dit rapport[2] blijken de volgende effecten:

  • 16% minder ongevallen in totaal
  • 36% reductie in secundaire ongevallen (met name filestaartongevallen)
  • 19% minder voertuigen bij ongevallen betrokken

Daarnaast reduceerde MTM de hoeveelheid tijd nodig voor het plaatsen van wegafzettingen destijds 's nachts met 42% en overdag met 25%.

Trivia

Verkeerssignalering in werking op de A12.
Een volledig afgesloten A12 bij Oosterbeek.

De portalen voor de matrixsignaalgevers worden in principe elke 500-900 meter geplaatst, daar waar mogelijk gecombineerd met bewegwijzering wat veelal een volgafstand van 600 meter oplevert. Het verkeer heeft dan altijd zicht op een signaalgever. Systemen waarbij portalen op nog grotere afstand staan zijn minder effectief als filestaartbeveiliging omdat het verkeer langere tijd geen zicht heeft op een signaalgever terwijl in tussentijd de verkeerssituatie gewijzigd kan zijn (zie ook hieronder over Duitsland).

"Graceful degradation"

Het systeem is zodanig uitgevoerd dat wanneer een systeemonderdeel uitvalt, een ander onderdeel dit moet kunnen overnemen (redundantie), maar ook dat bij een ernstige deelstoring het systeem niet meteen als geheel uitvalt. Daarbij is ervoor gekozen altijd de meest restrictieve beelden te blijven vasthouden, omdat dit voor de verkeersveiligheid de minst erge gevolgen heeft.

Als de communicatie tussen onderstation en verkeerscentrale bijvoorbeeld wegvalt, dan zullen de onderstations na 16 seconden zonder communicatie zelfstandig doorgaan met het plaatsen van AID-beelden, echter met behoud van de meest restrictieve, reeds opgelegde beelden. Dat betekent dat een kruis net zo lang blijft staan totdat de communicatie met de verkeerscentrale is hersteld. Hetzelfde gebeurt totdat het onderstation langs de weg, in de kast, een reset krijgt. Tevens worden dan de flashers in een file niet meer onderdrukt. Dergelijke situaties hebben al meermaals de media gehaald, omdat kruizen van nachtelijke wegwerkzaamheden niet meer konden worden verwijderd en de ochtendspits te maken kreeg met ernstige congestie.

Onderstations zijn van accu's voorzien zodat zij bij stroomuitval in elk geval een half uur kunnen blijven werken en de verkeerscentrale zelf is voorzien van noodvoorzieningen zoals een "no-break". Daarnaast kan de verkeerscentrale blijven functioneren door aggregaten voor noodstroomvoorziening in te zetten.

Beter geen beeld dan een verminkt beeld

Halogeensignaalgevers zijn zodanig opgezet dat het beeld middels glasvezels vanuit één lamp wordt geprojecteerd (in tegenstelling tot de situatie bij DRIP's). Het rode kruis is opgebouwd uit twee lampen zodat uitval van één lamp niet leidt tot uitval van het rode kruis. Nieuwe LED-signaalgevers zijn daarentegen opgebouwd uit losse, individueel aanstuurbare pixels. Beeldbewaking hiervan vindt op een andere wijze plaats dan bij de halogeensignaalgevers. Van de led's mag een aantal gedoofd zijn, maar wel dusdanig dat het beeld niet verminkt is.

Maximale waarde

De signaalgevers konden voorheen een maximale snelheid van 90 km/h aangeven, het systeem is ontworpen om bestuurders te attenderen op afwijkende situaties, en dus niet om permanent de maximumsnelheid te tonen. Daardoor was er geen reden voor signaalgevers die 3-cijferige snelheidslimieten kunnen tonen. Latere versies konden dat wel, in 2020 kon nog 36% van het aantal signaalgevers niet meer dan 90 km/h aangeven en slechts 15% kan elke snelheid aangeven. In de Tweede Kamer is in 2019 een motie aangenomen om de verkeerssignalering te gebruiken om de maximumsnelheid permanent te tonen.[3] De minister zag hier echter geen mogelijkheid toe omdat niet alle signaalgevers een maximumsnelheid van 100 of meer kunnen aangeven en dat de attentiewaarde van de verkeerssignalering verloren gaat als deze permanent aan staat.[4]

WKS aandeel (2020) Weer te geven snelheid
WKS 1.0 (PL) 36% maximaal 90 km/h
WKS 1.0 (UDP) 31% maximaal 90 km/h met halogeen, maximaal 100 km/h met LED
WKS 1.2 17% maximaal 120 km/h
WKS 1.3 15% maximaal 130 km/h

Geschiedenis

In 1970 is de afdeling Automatische Verkeersystemen van de TH Delft in samenwerking met de Dienst Verkeerskunde van Rijkswaterstaat gestart met een onderzoek naar automatische filebewaking. Dat leidde ertoe dat in 1973 op het wegvak tussen knooppunt Ridderkerk-Zuid en de brug over de Oude Maas bij Zwijndrecht een proefsysteem werd geïnstalleerd. Het systeem werkte op dezelfde basis als de huidige verkeerssignalering, namelijk het gebruik van meetlussen in het wegdek, waarbij om de ongeveer 600 meter de snelheid van het verkeer werd gemeten. Waar het systeem verschilt van de huidige verkeerssignalering, is vooral de plaatsing van de signaalgevers ter weerszijden van de (toen nog tweestrooks) rijbaan, en de mogelijke beeldstanden. De signaalgevers konden alleen de snelheden 30, 50, 70 en 90 tonen, almede de beeldstanden 'blank', 'einde alle verboden' en 'storing'. Bij gebruik van de beeldstanden 30 en 50 werden daar bovendien flashers ontstoken die in het achtergrondschild geïntegreerd waren.

Vanwege de verbreding van de A16 naar 2x4 rijstroken in 1977 werd de verkeerssignalering vrij snel vervangen door nieuwe apparatuur dat geschikt was voor 4 rijstroken. De verkeerssignalering van de A16 is in 1977 hergebruikt op de rijksweg 2 bij Vianen, dat destijds een groot knelpunt was vanwege de oude Lekbrug Vianen.[5]

In 2019 werd een motie aangenomen om de verkeerssignalering in te zetten voor het permanent tonen van de maximumsnelheid.[6][7] In 2021 is hier echter vanaf gezien nadat experts aangaven dat het permanent aanzetten van de verkeerssignalering voor dit doel de attentiewaarde verlaagt voor het eigenlijke doel (tonen van afwijkende situaties), waardoor dit nadelig is voor de verkeersveiligheid.[8]

Statistieken

  • inductielussen: 16.830 stuks
  • radardetectie: 243 stuks
  • matrixsignaalgevers: 14.196 stuks
  • verkeerssignalering: 2.803 km rijbaan
  • verkeerscentrales: 6
  • spitsstroken: 307 km

bron:[9][10][11]

In andere landen

Verkeerssignalering op de M25 rond London.

Duitsland

In Duitsland heeft men een eigen systeem van verkeerssignalering ontwikkeld. Een verschil met Nederland is dat de portalen aanzienlijk verder uit elkaar staan (veelal 2 kilometer) en dat er geen sprake is van automatische incidentdetectie. Daarmee is het systeem meer ingericht op het dynamisch aangeven van maximumsnelheden en afwijkende verkeerssituaties dan een volwaardige filestaartbeveiliging. In 2015 had 9% van de Autobahnen in Duitsland een vorm van verkeerssignalering,[12] dat in Duitsland een Verkehrsbeeinflussungsanlage (VBA) wordt genoemd.

Verenigde Staten

In de Amerikaanse staat Washington is rond de stad Seattle een MTM-systeem vergelijkbaar met dat van Nederland geïntroduceerd. WSDOT was de eerste wegbeheerder in de Verenigde Staten die MTM (ter plekke active traffic mangement genaamd) introduceerde in 2010.[13]

Zweden

De verkeerssignalering op de Essingeleden in Stockholm, Zweden.

In Zweden is de Nederlandse verkeerssignalering vrijwel identiek overgenomen en in 2002 voor het eerst geïnstalleerd op de E4 in Stockholm. Later is het uitgebreid naar de hele regio Stockholm en rond Göteborg. Het enige significante verschil met de Nederlandse verkeerssignalering is dat de Zweedse signaalgevers ook snelheden van 30 km/h tonen.

Bronnen

In andere talen

  • Duits (Deutsch): Streckenbeeinflussingsanlage, SBA (vergelijkbaar met MTM-systeem)
  • Engels (English): lane control signalling
  • Zweeds (Svenska): Motorvägskontrollsystem (MCS) Motorway Control System
  • Pools (Polski): sygnalizacja kierowania ruchem